تشبه جزيئات ريدبيرغ راقصَيْن يمسكان بأيدي بعضهما على مسافة ذراعين ممدودتين. أحدهما أيون والآخر ذرة، والرابط بينهما ضعيف كخيط غير مرئي. يمكن لمثل هذا الزوج أن يعيش لحظة فقط، لكن هذه اللحظة تمتد إلى ميكروثوانٍ — وهي أبدية بمقاييس العالم المصغّر.
حسب العلماء مدى سرعة تفكك هذه الجزيئات المكوّنة من الروبيديوم والليثيوم. اتضح أن معدل التفكك لا يتغير بسلاسة، بل يقفز — اعتمادًا على العدد الكمومي n. هذا يشبه تأرجح بندول يزداد تارة ويقل تارة أخرى بتناغم مع دفعات خارجية. السبب هو التداخل الكمومي: موجات الاحتمال تارة تعزز بعضها وتارة تطفئ بعضها.
تساعد هذه الحسابات المجربين على مراقبة تفكك الجزيء في الزمن الحقيقي باستخدام مجهر أيوني. الأمر أشبه بتصوير انهيار قلعة رملية بالكاميرا — لكن بدل الرمل، لدينا موجات كمومية.
كما كتبه المؤلفون، بالإنجليزية arXiv:2608.12716v1
We investigate predissociation in homonuclear ($$^{87}$$Rb$$^*$$$$^{87}$$Rb$$^+$$) and heteronuclear ($$^{87}$$Rb$$^*$$$$^{7}$$Li$$^+$$) long-range Rydberg atom-ion molecules. Owing to their micron-scale bond lengths, these dissociate on time scales far removed from those of more tightly bound diatomic molecules. We employ the eigenchannel $$R$$-matrix method to compute predissociation rates for a broad range of principal quantum numbers $$n$$. The rates depend strongly on the mass, but more remarkably display a rapid and periodic variation as a function of $$n$$ as well as within a single vibrational ladder. A semiclassical Landau-Zener-St\"uckelberg analysis reveals that St\"uckelberg interference governs the decay process and produces the observed variation in the molecular lifetime. Although the heavy mass of the homonuclear Rb molecule constrains its predissociation rates to a sub-kHz level, the lighter molecule $$^{87}$$Rb$$^*$$$$^{7}$$Li$$^+$$ dissociates on time scales competitive with radiative and collisional decay. This can enable in situ study of non-adiabatic decay via ion microscopy.
تم التنبؤ بجزيئات ريدبيرغ في عام 2000، لكن تم الحصول عليها لأول مرة في المختبر فقط في عام 2016.