Сотрудники Института квантовой оптики Макса Планка в тандеме с физиками-теоретиками Китайской академии наук впервые создали супермолекулы, способые существовать лишь в ультрахолодной среде, т.е., при температуре, в 134 нанокельвина выше абсолютного нуля.
Как сообщает журнал Nature, новые молекулы имеют по две молекулы натрия и калия, слабо друг с другом связанные посредством электрических полей. Чтобы их получить, специалисты опустили температуру в три тысячи раз ниже, нежели в более ранних опытах по получению четырехатомных супермолекул. Такие соединения (тетраатомы) крайне неустойчивые, в естественном виде существуют около восьми миллисекунд.
Супрамолекулярные комплексы — это структуры из дипольных молекул, объединенных электрическим полем. Они были предсказаны еще около 20 лет назад физиком-теоретиком Джоном Боном. Когда такие молекулы расположены достаточно близко друг к другу, между ними возникает взаимодействие. Оно намного слабее типичных химических связей, но действует на гораздо большие расстояния. Поэтому размеры супермолекул намного больше, чем обычных.
Когда электрическое поле достигают критических параметров, то небольшое изменение в его силе способно вызвать полевой резонанс. Тогда взаимодействие между молекулами меняется резко, что дает шанс экспертам менять форму и размер супермолекул.
Также выяснилось, что супермолекулы (NaK)2 обладают p-волновой симметрией — уникальной особенностью, связанной с форматом волновой функции для сверхпроводников. Она, в свою очередь, критично важна в реализации топологических квантовых материалов, а значит, связана и с отказоустойчивыми квантовыми вычислениями.
