Ученым удалось смешать молекулы со светом при комнатной температуре


Ученым удалось смешать молекулы со светом при комнатной температуре


 



Команде ученых из разных организаций во главе с работниками Кембриджского университета, удалось получить квантовое состояние — 1/2 света и 1/2 молекулы — при комнатной температуре. До этого было принято много попыток смешать свет с молекулой, только при очень низких температурах.


Об исследовании стало известно от пресс-службы Кембриджского университета 16 июня 2016 г.


 


Именно для лучшего понимания работы фотосинтеза и чтобы найти способы манипулировать физическими и химическими свойствами материи, исследуют квантовые процессы.


 



Ученые создали нанометровую полость (1 нм) для захвата света, и в крохотный зазор между золотой наночастицей и зеркалом положили молекулу пигмента (цветного красителя).


В итоге энергия перемещалась в разные стороны между светом и молекулой, соединяя оба объекта.



 


 


Проблему создавало правильное позиционирование молекул красителя.


Они по своим свойствам лежали плоско на золоте, а ученым нужно было их «поднять». 


 


Чтобы преодолеть эту трудность ученые заключили краситель в пустые бочкообразные молекулярные клетки под называнием кукурбитурилы, которые удерживали молекулы красителя в нужной прямой позиции. 


После этого спектр рассеяния расщепился на 2 квантовых состояния — важное условие успешного смешивания, также это говорит о том, что смесь молекулы и фотона удалось получить.


 


Фотон сверхбыстро возращается к молекуле (за трлн долю секунды).


Таким образом ученые показали, что сильное сцепление света и материи возможно для одной молекулы даже с большой абсорбцией света в металле причем при комнатной температуре.


 


Необычное взаимодействие открывает новые пути управления физическими и химическими свойствами материи, оно может быть использовано для обработки квантовой информации, для манипулирования химическими связями между атомами и воспроизведения сложных процессов фотосинтеза.


 


Похожее

Информация
Комментировать статьи на сайте возможно только в течении 30 дней со дня публикации.