W roku 2008 trzy grupy, niezależnie od siebie doniosły o wyprodukowaniu molekuł - dimerów alkalicznych - w stanie podstawowym rowibracyjnie - w bardzo niskich temperaturach.
Molekuły LiCs zostały otrzymane przez fotoasocjację do stanu wzbudzonego po której molekuła spontanicznie spada na stan podstawowy rowibracyjnie. Fotoasocjacja znaczy tyle, że pobudza się odpowiedznim światłem parę atomów o odpowiedniej długości fali tak, by zrobiła się z nich molekuła wzbudzona LiCs - leżąca o jakieś 10000 cm-1 powyżej stanu początkowego. I potem spad na stan podstawowy. Emisja spontaniczna powoduje, że wytwarzanie LiCs nie jest procesem koherentnym, w odróżnieniu od wytwarzanych obecnie molekuł Cs2 i KRb o których poniżej. Syntezy ultrazimnego LiCs dokonał zespół Mathiasa Weidemullera z Freiburga (obecnie Mathias przeniósł się do Heidelberga/gu, niewiem).
Molekuły Cs2 i KRb w stanie absolutnie podstawowym otrzymuje się w znacznie bardziej wyrafinowany sposób. Łączy się mianowicie atomy alkaliczne ... polem magnetycznym , odpowiednio powoli przemiatanym wokół miejsca gdzie spodziewamy się rezonansu Feshbacha. Jeśli przejdzie się powoli przez taki rezonans (chyba będę musiał o tym napisać oddzielną notkę) atomy nie zorientują się, że są molekułą związaną bardzo małą energią. Takie molekuły są stanami silnie wzbudzonymi wibracyjnie. Charakteryzuje je bardzo baaardzo baaaaaardzo duża średnia odległość średnia podczas wibracji. Setki angsztremów. Populanie nazywa się je "halo molecules" czy "Feshbach molecules" .
Największy myk jest z usunięciem zbędnych kilku tysięcy cm-1 energii wewnętrznej z molekuł "halo" ... Jest to niebotyczna ilość energii w porównaniu do energii wiązania molekuł Feshbacha. 9 rzędów wielkości ! To jakby zmniejszyć człowieka do rozmiaru molekuły :) Jak się to robi? Służy do tego metoda o wdzięcznym skrócie STIRAP (Stimulated Raman Adiabatic Passage) . W prostych słowach - bierze się dwa lasery : jednym pobudzamy molekułę do stanu wzbudzonego, drugim, sprowadzamy "na glebę" do absolutnego stanu wzbudzonego. By to wymodelować, trzeba sprytnie (i prosto w zasadzie ) posłużyć się modelem trójpoziomowym, wtedy zaczyna się widzieć jak to działa. Pierwszym który zastosował STIRAP do wysysania energii z molekuł halo był Dave DeMille z Yale (molekuły RbCs), ale nie udało mu się sprowdzić wzbudzonego RbCs do stanu podstawowego. Dokonali tego Rudi Grimm , Christoph Nagerl z zespołem w Innsbrucku oraz Deborah Jin i Jun Ye z JILA w Boulder. To otworzyło pole do kolejnych spektakularnych eksperymentów, takich jak przeprowadzanie reakcji chemicznych w temperaturze 200 nanoKelwinów ... i wielu innych. Grupa z JILA jest mocno z przodu względem kogokolwiek na świecie.
Co dalej? Myśli się m.in. powoli o kondensacie z molekuł. Problem jest tylko taki, że molekuły KRb spotykając się wymeniają się partnerami i z dwóch hetero robią się dwie homo: K2 i Rb2, nie ze względu na poprawność polityczną, ale ze względu na energię. Prawdopodobnie można będzie temu zaradzić zamykając je w pułapce o kształcie "naleśnika", czyli redukując jeden wymiar. Obliczenia teoretyczne kilku "guru" zimnych molekuł pokazują że jest to możliwe. Wszystko dzieje się szybko i w miarę możliwości może jeszcze o tym napiszę.
