Artikel
Koude moleculen met microgolven beschermd
Gepubliceerd: 1 March 2022 13:00
Ultrakoude moleculen lijken zeer geschikt voor toepassingen in nieuwe quantumtechnologieën. Tot op heden gingen de moleculen echter ‘kapot’ zodra ze met elkaar in botsing kwamen, wat uiteindelijk ons vermogen de moleculen te koelen beperkt. Deze verliezen in botsingen kunnen voorkomen worden door met microgolven de interacties tussen de moleculen zo te sturen dat ze elkaar afstoten, en dus niet in botsingen dicht bij elkaar kunnen komen.
Auteur: Tijs Karman.
Ultrakoud
Onderzoek in de natuurkunde zoekt vaak de extremen op: ultrasnelle dynamica, nano-kleine structuren, superzware zwarte gaten. Nog zo’n extreem regime is ultrakoude materie.Hiermee worden atomen of moleculen bedoeld bij een temperatuur van slechts één microkelvin, oftewel slechts één miljoenste van een graad boven het absolute nulpunt. Dusdanig koude moleculen komen van nature nergens in het universum voor, maar in het lab kunnen deze lage temperaturen bereikt worden door moleculen – of de atomen waaruit ze bestaan – te koelen met lasers. Bij deze temperaturen zitten moleculen in hun allerlaagste elektronische, vibratie-, rotatie- en kernspintoestand, de absolute grondtoestand.
Hierdoor kunnen we de quantumtoestand van alle moleculen in een gas coherent manipuleren. Dit biedt mogelijkheden voor een aantal unieke toepassingen [1], zoals precisiemetingen [2] en het bestuderen van chemie in een volledig coherent en quantummechanisch regime [3] (zie figuur 1a).
Lees het volledige artikel in het maartnummer van het NTvN of klik hieronder op de pdf.
Nederlands Tijdschrift voor Natuurkunde
Het Nederlands Tijdschrift voor Natuurkunde is hét Nederlandstalige vakblad voor natuurkundigen, vol nieuws uit de natuurkunde. Een greep uit de onderwerpen: onderzoek aan de frontlinie, natuurkunde en kunst, onderwijs, bijzondere loopbanen, interviews met prominente wetenschappers en een kijkje in de keuken bij bedrijven. Jaarlijks verschijnt vlak voor de zomer een extra dik themanummer. Leden van de NNV ontvangen het tijdschrift maandelijks.
Speciale editie Beestachtige fysica
Beestachtige fysica is de naam van onze speciale editie van 2023. De mens, biologisch gezien ook een dier, heeft enkele bijzondere eigenschappen. Een opponeerbare duim, die het gebruik van gereedschappen makkelijker maakt, rechtop lopen en de ontwikkeling van spraak. Het stelt ons in staat elk werelddeel te bevolken. Toch hebben (andere) dieren eigenschappen waar wij alleen van kunnen dromen. Wat denk je van dieren die kunnen vliegen of het aardmagnetisch veld kunnen detecteren? We zetten dieren in voor ons eigen bestwil en putten inspiratie uit de natuur voor de ontwikkeling van nieuwe materialen, maar laat je in dit nummer vooral ook verwonderen over de veelzijdige fysica die het dierenleven rijk is.
Het themanummer Beestachtige fysica is los te bestellen door een mailtje te sturen aan het NNV-bureau (bureau@nnv.nl), vergeet niet om een verzendadres te vermelden. Het nummer kost 10 euro, inclusief btw en verzendkosten (voor verzenden naar het buitenland rekenen we extra kosten).