多原子分子冷却到几乎绝对零度

一种多原子分子——氢氧化钙——首次被捕获并冷却到几乎绝对零度。这项工作有助于为研究单个超冷分子之间的相互作用铺平道路。

科学家们最近展示了在磁光阱中冷却单氟化锶等双原子分子。然而，多原子分子被证明更具挑战性。这是因为激光冷却需要研究人员调整光子的波长以适应目标分子的电子跃迁。由于多原子分子具有复杂得多的能量结构，它们比简单分子更难定位。

尽管如此，多原子分子的旋转和振动自由度使它们适合作为量子计算的平台。在超冷的温度下工作也使科学家们能够观察到只存在少量量子态的分子之间的非经典相互作用。

现在，美国哈佛大学的一个研究小组描述了一种将氢氧化钙保持在接近绝对零度的磁光阱中的技术。在将化合物装入磁光阱之前，用低温缓冲气体将其冷却到2K(-271°C)左右。将捕获的CaOH激光冷却至110μK。

研究小组认为，有可能进一步降低分子温度。在这样的温度下，分子可以被装载到常规的光学陷阱中，以研究单个分子之间的相互作用。该团队希望这项工作可以作为捕获更复杂分子(如单苯氧化钙)的概念证明。