Физици успяха да измерят единична молекула, без да я разрушават


Използвайки техники, разработени първоначално за квантови компютри, физици от Инсбрук са успели да измерят прецизно свойствата на единична молекула, без да я разрушават или променят химически, предаде АПА.
Изследователите са установили изключително малкия откат, който молекулата получава при поглъщането на един фотон, чрез използването на т.нар. квантово заплитане. Резултатите, публикувани в списание „Нейчър“, могат да открият нови възможности за прецизно изследване на сложни молекули.
Светлината отдавна се използва за изследване на структурата и състава на материята. При традиционната спектроскопия пробата се облъчва със светлина, а учените измерват дължините на вълните, които тя поглъща. Тъй като различните молекули поглъщат специфични дължини на вълните в зависимост от структурата си, полученият спектър служи като своеобразен молекулярен „пръстов отпечатък“.
При единична молекула обаче този сигнал е изключително слаб и обикновено не може да бъде регистриран директно. Екипът, ръководен от Филип Шиндлер от Института по експериментална физика на Университета в Инсбрук, е успял да преодолее това ограничение и да измери абсорбционния спектър на единична електрически заредена молекула - калциев хидроксид.
В основата на метода е движението, което светлината предизвиква, когато се поглъща от молекулата. Когато молекулата поеме един инфрачервен фотон - най-малката частица на светлината - тя получава от него съвсем малък тласък. Този тласък обаче е толкова слаб, че не може да бъде измерен директно.
За да го установят, изследователите използват явлението квантово заплитане. Те свързват молекулата с атом по начин, при който състоянията на двете частици са взаимно зависими. Това прави системата много по-чувствителна дори към най-малките промени.
Така учените не измерват директно движението на молекулата. Вместо това наблюдават как се променя атомът, свързан с нея. По състоянието на атома те могат да разберат дали молекулата е погълнала фотон и какъв малък тласък е получила.
Едно от основните предимства на новия подход е неговият неразрушителен характер. По време на измерването молекулата не се разрушава и не претърпява химическа промяна.
Според изследователите това създава възможности за разработването на нови методи за прецизна спектроскопия на сложни молекули. Подходът може да намери приложение и в бъдещи квантови технологии, в които молекулите се използват като носители на квантова информация или като чувствителни сензори, пише още АПА.

Вашингтон

Гравитационният фон може да съдържа следи от първите свръхмасивни черни дупки, смятат учени

Загадъчният фон от гравитационни вълни, който днес се регистрира чрез мрежи от пулсари, може да съдържа следи от първите свръхмасивни...

Созопол

"Аполония" утвърждава изкуството като пространство на свободния дух и смелите творчески идеи, пише в поздравителен адрес до организаторите Румен Радев

„Аполония“ е едно от най-значимите и утвърдени събития на българската култура и духовност и пространство на свободния дух и смелите...

Созопол

Президентът Илияна Йотова изпрати поздравителен адрес до организаторите на Празниците на изкуствата „Аполония“ в Созопол

Президентът на Република България Илияна Йотова изпрати поздравителен адрес до организаторите на Празниците на изкуствата „Аполония“ по повод откриването на...

Созопол

"Аполония" е място за среща на хората, които милеят за духовното и за развитието на културата, каза зам.-председателят на Народното събрание Иван Ангелов

„Аполония“ е средище на култура и духовност, място, където творците се срещат със своите поддръжници, приятели, съмишленици и хората, които...

Созопол

Празниците на изкуствата „Аполония“ са пример за културния туризъм, който искаме да развиваме, каза министърът на туризма Илин Димитров

„Аполония“ е пример за събитие, което от години съчетава културата с туристическото преживяване и допринася за утвърждаването на Созопол като...

Созопол

Добре дошли на нашия, на вашия празник - да празнуваме заедно, каза при откриването на "Аполония" Маргарита Димитрова

Празниците на изкуствата „Аполония“ са музика, кино, литература, изобразително изкуство – всичко, което обичаме от сърце. С тези думи директорът...