В холодном облаке атомов натрия и рубидия физики впервые собрали молекулы, которые вращаются, как запущенные волчки. Обычно в ультрахолодных экспериментах атомы соединяются в пары без вращения — как два человека, взявшиеся за руки и стоящие на месте. Здесь же пары получили дополнительный импульс: они крутятся вокруг общей оси, и это вращение меняет их поведение.
Чтобы создать такие пары, учёные использовали магнитное поле. Оно работает как клей: при определённой настройке поле заставляет атомы натрия и рубидия притянуться друг к другу и образовать молекулу. Сначала исследователи нашли нужную силу поля — около 284 гаусс (это примерно в 600 раз сильнее магнитного поля Земли). Затем они соединили атомы и получили два вида молекул: одни крутились в одну сторону, другие — в противоположную, как волчки, запущенные в разных направлениях.
Такие вращающиеся молекулы — новый инструмент для изучения квантового мира. Вращение добавляет молекулам «характер»: они могут по-разному взаимодействовать с соседями в зависимости от направления вращения. Это похоже на то, как шестерёнки в часах сцепляются только при правильном повороте. В будущем это поможет создавать новые квантовые материалы и точнее моделировать химические реакции.
Магнитное поле, которое соединяет атомы в молекулы, примерно в 600 раз сильнее, чем поле Земли, но в тысячи раз слабее, чем в аппарате МРТ.