Nylig har utenlandske forskere utviklet en romanlaserkjølingog leveringsteknikk som komprimerer et stort antall molekyler til et begrenset rom samtidig som superkjøling opprettholdes.
Justin Burau, en forsker ved University of Colorado i Boulder, USA, avkjølte en klump med molekyler til under Doppler-temperatur ved å bruke en unik magneto-optisk felle.
Å avkjøle en molekylær sky til kvantedegenerasjon krever en prosess som involverer flere stadier. Først blir molekylskyene begrenset og laserkjølt til titalls μK i en magneto-optisk felle (MOT), der tre par med mot-forplantende laserstråler konvergerer ved nullpunktet til det firepolske magnetfeltet. De molekylære klyngene blir deretter overført til en felle (CT) for lagring, hvor fordampningskjøling er i stand til å redusere temperaturen til titalls nK.
Problemet med denne tilnærmingen er at laserne som vanligvis brukes for molekylær MOT er "røde avstemt" med hensyn til molekylær resonans og kan ikke falle under Doppler-kjølegrensen, og dermed produsere relativt varme og diffuse molekylære klynger. Som et resultat er antall tettheten av molekyler som overføres til CT vanligvis svært lav.
Burau og kollegene hans bruker en prosess kalt "gråmelassekjøling" for å avkjøle yttriumoksidmolekyler. Teknikken bruker en blå avstemt laser for å drive molekylene til en "mørk" grunntilstand, hvor de slutter å absorbere innfallende fotoner.
Til syvende og sist, ved å bruke lys med en spesifikk polarisasjonskonfigurasjon og MOTs quadrupol-felt, oppnår de sub-Doppler-kjøling og skaper en posisjonsavhengig kraft som komprimerer de molekylære klyngene. Forskerne sier at denne volumkompresjonen vil bidra til å forbedre transporteffektiviteten til molekyler inn i CT betydelig (foreløpig kan det bare være noen få prosent).
