Ридберговские молекулы — это экзотические связанные состояния, напоминающие пару танцоров, которые держатся за руки на расстоянии вытянутых рук. Один из партнёров — ион, другой — атом, а связь между ними слабая, как невидимая нить. Такая пара может существовать лишь мгновение, но это мгновение растягивается на микросекунды — целую вечность по меркам микромира.
Учёные рассчитали, как быстро распадаются такие молекулы, состоящие из рубидия и лития. Оказалось, что скорость распада меняется не плавно, а скачками — в зависимости от главного квантового числа n, которое определяет энергию и размер электронной орбиты. Это похоже на то, как маятник раскачивается то сильнее, то слабее в такт внешним толчкам. Причина — квантовая интерференция: волны вероятности, описывающие возможные пути распада, то усиливают, то гасят друг друга.
Такие расчёты помогут экспериментаторам наблюдать распад молекулы в реальном времени с помощью ионного микроскопа — прибора, способного визуализировать отдельные ионы. Это как заснять на камеру, как распадается песочный замок — только вместо песка — квантовые волны.
Ридберговские молекулы были предсказаны ещё в 2000 году, но впервые получены в лаборатории только в 2016 году.