ULTRAKALTE CHEMIE
Mit einer neuen Technik hat ein Team vom Max-Planck-Institut für Quantenoptik die bisher größten ultrakalten Moleküle erzeugt. Damit unterbieten sie den bisherigen Rekord um das 3000-Fache.
A tome mit Lasern auf ultratiefe Temperaturen von einigen Billionstel Kelvin herunterzukühlen, ist fast schon Routine. Für viele Experimente sind jedoch Moleküle aus mehreren Atomen viel interessanter – und die ultrakalt zu machen, ist ziemlich kompliziert. Die klassischen Kühlverfahren, die bei einzelnen Atomen bewährt sind, funktionieren bei komplexeren Verbindungen nur schlecht.
Eine Arbeitsgruppe um Xin-Yu Luo vom Max-Planck-Institut für Quantenoptik hat nun demonstriert, wie man das Problem umgehen kann. Wie die Forscher in der Fachzeitschrift »Nature« berichten, kühlten sie zweiatomige Moleküle mit klassischen Methoden auf extrem tiefe
Temperaturen und verbanden sie dann mit Hilfe eines Mikrowellenfeldes. Die so entstandenen Moleküle aus vier Atomen hatten nur rund ein Dreitausendstel der bisher tiefsten Temperatur bei vieratomigen Molekülen.
Ultratiefe Temperaturen von wenigen Nanokelvin über dem absoluten Nullpunkt erlauben Fachleuten, exotische Materiezustände wie Bose-Einstein-Kondensate herzustellen und die Quanteneigenschaften von Atomen und ihre Wechselwirkungen im Rahmen chemischer Reaktionen zu untersuchen. Außerdem bieten sie Ansätze für spezialisierte Anwendungen wie Quantencomputer. Allerdings sind Atome für viele Versuche zu simpel – komplexere Moleküle bieten eine reichhaltigere interne Struktur mit komplexeren Quantenzuständen. Diese innere Struktur macht es jedoch auch schwieriger, sie zu kühlen. Salopp gesagt bieten die verschiedenen Energie- und Bewegungszustän
