Medições de laser repetíveis revelam vibrações 'proibidas' em moléculas individuais sem destruí-las

A possibilidade de controlar excitações "proibidas" de vibrações em moléculas poderia formar a base de relógios extremamente precisos, bits quânticos e testes precisos das leis fundamentais da física. Um íon de cálcio é usado como sensor para detectar o estado da molécula de nitrogênio usando espectroscopia de lógica quântica.

Nas moléculas, com os seus níveis de energia muito mais complexos, continuam a ser muito difíceis de encontrar e controlar. Os resultados foram publicados na revista Nature Communications.

Em 2014, o grupo de Willitsch foi o primeiro a observar vibrações proibidas em um íon molecular, mas o método de detecção química utilizado na época destruiu a amostra de moléculas em cada ciclo de medição. A molécula de nitrogênio não emite luz que os pesquisadores possam detectar facilmente, mas o átomo de cálcio pode brilhar com luz laser.

Como o processo é reversível, a mesma molécula pode ser medida repetidamente. Aleksandr Shlykov, coautor do estudo.

Isso lhes permitiu determinar a frequência vibracional fundamental da molécula 10 vezes mais precisamente do que as medições anteriores. Aleksandr Shlykov et al, Espectroscopia de lógica quântica de transições vibracionais proibidas em íons moleculares de nitrogênio único, Nature Communications (2026).

No arXiv: arxiv. org/abs/2603.10553 Informações do periódico: Nature Communications, arXiv BSc Life Sciences & Ecology.

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