Trampa molecular para el fluoruro de aluminio ✛

Un recipiente fiable en lugar de un frágil tubo de ensayo: así podría describirse el paso de las trampas para radicales químicamente reactivos a la retención de moléculas estables. Hasta ahora, las trampas magnetoópticas solo funcionaban con partículas que tienden a reaccionar al primer choque. El fluoruro de aluminio (AlF) es un caso muy distinto: es una molécula robusta con una energía de enlace de 6,9 eV que existe sin problemas tanto en el espacio como en el laboratorio. Atraparla es como sostener en las manos, no una gota de ácido, sino un trozo de cuarzo.

El problema era que la transición de enfriamiento del AlF se encuentra en el ultravioleta profundo, alrededor de 227,5 nm. El grupo del Instituto Fritz Haber construyó una trampa precisamente sobre esa transición, utilizando líneas rotacionales cerradas Q(J) que impiden que las moléculas “escapen” a otros estados. El haz molecular se frenaba primero con un láser de chirrido de frecuencia a lo largo de 50 cm, y luego entraba en una trampa magnetoóptica con imanes de anillo de neodimio. Como resultado, en la trampa quedaron 6,4×10⁴ moléculas en el nivel J=1 y más de 10⁴ en los niveles J=2 y 3. La temperatura de la nube fue de 14 a 16 mK y el tiempo de vida, de 27 ms.

Este resultado abre la puerta al siguiente paso: el enfriamiento en la transición prohibida por espín a³Π ← X¹Σ⁺, que promete temperaturas por debajo del milikelvin. Esta transición es como una puerta estrecha por la que se puede hacer pasar a las moléculas con cuidado, sin perderlas por el camino. Ya hoy el método permite crear nubes densas de moléculas estables frías, candidatas a cúbits y a sensores de ultra precisión. Y a largo plazo, la carga en trampas dipolares ópticas y redes ópticas, donde son posibles las simulaciones cuánticas y la búsqueda de nueva física más allá del modelo estándar.

La trampa para el AlF no es solo un truco técnico. Es la demostración de que las moléculas estables se pueden retener y enfriar con la misma seguridad que los átomos. El recipiente fiable está listo, y ahora se puede llenar con las más diversas moléculas, desde el BH hasta el TlF. El frágil tubo de ensayo ha quedado en el pasado.