Dans un nuage froid d'atomes de sodium et de rubidium, des physiciens ont pour la première fois assemblé des molécules qui tournent comme des toupies lancées. Habituellement, dans les expériences ultra-froides, les atomes s'associent en paires sans rotation — comme deux personnes se tenant par la main et restant immobiles. Ici, les paires ont reçu une impulsion supplémentaire : elles tournent autour d'un axe commun, et cette rotation modifie leur comportement.
Pour créer ces paires, les scientifiques ont utilisé un champ magnétique. Il agit comme une colle : avec un réglage approprié, le champ force les atomes de sodium et de rubidium à s'attirer mutuellement et à former une molécule. D'abord, les chercheurs ont trouvé la force de champ nécessaire — environ 284 gauss (soit environ 600 fois plus fort que le champ magnétique terrestre). Ensuite, ils ont associé les atomes et obtenu deux types de molécules : certaines tournaient dans un sens, d'autres dans le sens opposé, comme des toupies lancées dans des directions différentes.
Ces molécules en rotation constituent un nouvel outil pour explorer le monde quantique. La rotation donne aux molécules un « caractère » : elles peuvent interagir différemment avec leurs voisines selon le sens de rotation. C'est un peu comme les engrenages d'une montre qui ne s'engrènent que lorsqu'ils sont correctement orientés. À l'avenir, cela pourrait aider à créer de nouveaux matériaux quantiques et à modéliser plus précisément les réactions chimiques.
Le champ magnétique qui assemble les atomes en molécules est environ 600 fois plus fort que le champ terrestre, mais des milliers de fois plus faible que celui d'un appareil d'IRM.