Физики увидели гигантскость ионизированных ридберговских молекул
Немецкие физики сообщили об успешном синтезе ионизированных ридберговских молекул с помощью облучения лазерами ультрахолодного облака атомов рубидия. Они не только смогли снять их колебательный спектр, но также и визуализировать распределение ядер внутри нее с помощью ионного микроскопа. Результаты показали, что типичное расстояние между ядрами в такой молекуле слегка превышает четыре микрометра. Исследование опубликовано в Nature.
Ридберговские атомы — это крайне интересные объекты. Они представляют собой атомы, у которых один из электронов возбужден настолько сильно, что радиус его орбиты на несколько порядков превышает таковой у обычного атома. Если расположить остовы ридберговских атомов в ячейки оптической решетки, то такие массивы можно использовать в качестве квантовых симуляторов (подробнее о таких вычислителях читайте в материале «Квантовое преследование»).
Другой интерес к ридберговским атомам связан с задачами ультрахолодной химии, развитие которой позволило изучать новые типы химической связи, недоступные в обычной химии. Молекулы с участием таких атомов обладают гигантскими размерами (порядка микрометра) и дипольными моментами (порядка нескольких тысяч дебай), а волновые функции ридберговских электронов имеют очень сложную форму, напоминающую трилобита. В русле этих исследований теоретики активно обсуждают свойства ионизованных ридберговских молекул, то есть связи иона и ридберговского атома, но данных об их успешном синтезе до недавнего времени не было.