Comment piéger exactement une seule molécule ✛
Un faisceau laser focalisé à la taille d'un grain de poussière peut maintenir une molécule individuelle, comme une pince à épiler tient une minuscule perle. Mais remplir une centaine de ces pinces avec exactement une molécule chacune est une tâche comparable à celle de verser une goutte d'eau dans chaque alvéole d'une boîte à œufs sans en renverser une seule. En général, les pièges ne se remplissent qu'à 20–50 %, et les molécules en excès se perdent rapidement à cause des collisions. La nouvelle étude propose une méthode qui rend d'abord les molécules « glissantes » entre elles, puis évacue délicatement les surplus, laissant dans chaque piège exactement une particule.
Auparavant, il n'existait aucun moyen fiable de laisser exactement une molécule : les pièges ne se remplissaient qu'à moitié et les particules en excès se perdaient lors des collisions. Désormais, il est démontré qu'une combinaison de champs statique et micro-onde stabilise les molécules et permet de les évacuer de manière contrôlée, n'en laissant qu'une avec une précision supérieure à 99 %. Ce résultat n'est pas issu d'une expérience, mais d'un calcul théorique détaillé ; il repose néanmoins sur les paramètres réels de la molécule NaCs et sur des technologies laser existantes. La méthode peut être intégrée aux dispositifs de pinces moléculaires déjà en fonctionnement.
Le champ micro-onde utilisé pour l'écrantage a une fréquence d'environ 6,2 GHz — proche de celle de certains routeurs Wi-Fi. Mais au lieu de transmettre des données, il réorganise l'interaction entre les molécules.