Este descubrimiento desafía suposiciones anteriores sobre los límites prácticos del control de los estados cuánticos de las moléculas quirales y allana el camino para nuevas direcciones de investigación en la física molecular y más allá.
Las moléculas quirales, que existen como dos versiones especulares no superiores conocidas como enantiómeros de nuestros homólogos zurdos y diestros, son fundamentales para el tejido de la vida. Estas moléculas y la capacidad de controlar sus estados cuánticos tienen profundas implicaciones, desde la separación espacial de enantiómeros en la fase gaseosa hasta probar hipótesis sobre el origen de la homogeneidad de la vida: la preferencia por un espejo sobre otro en los sistemas biológicos.
Hasta ahora, la comunidad científica creía que un control perfecto sobre el estado cuántico de estas moléculas era teóricamente posible pero prácticamente inalcanzable. Sin embargo, el equipo del Instituto Fritz Haber demostró lo contrario. Al crear condiciones experimentales casi ideales, demostraron que se podía lograr un 96% de pureza en el estado cuántico de un enantiómero (una de las dos imágenes especulares), mientras que solo un 4% del otro, significativamente más cerca del objetivo del 100%. elección
Este avance fue posible gracias al uso de campos de microondas adecuados combinados con radiación ultravioleta, lo que permitió un control sin precedentes sobre las moléculas. En el experimento, un haz de moléculas, en su mayoría suprimidas por su velocidad de rotación (enfriadas a una temperatura de rotación de aproximadamente 1 grado por encima del cero absoluto), pasa a través de tres regiones de interacción donde se expone a radiación UV y microondas resonantes. Como resultado, los estados cuánticos rotacionales seleccionados contienen casi exclusivamente enantiómeros seleccionados de una molécula quiral, lo que marca un avance significativo en los experimentos con haces moleculares.
El nuevo experimento abre nuevas posibilidades para estudiar los efectos fundamentales de la física y la química que involucran moléculas quirales. El método del equipo proporciona una nueva forma de explorar la violación de la paridad en moléculas quirales, un fenómeno predicho por la teoría pero aún no observado experimentalmente. Esto podría tener profundas implicaciones para nuestra comprensión de la (a) simetría fundamental del universo.
En resumen, este estudio muestra que se puede lograr una transición de estado casi completa y específica del enantiómero y que este método se puede aplicar a la mayoría de las moléculas quirales. Se espera que este descubrimiento abra nuevas e importantes oportunidades en la física molecular con nuevos métodos de investigación y aplicaciones potenciales.