İtalya'daki FERMI serbest elektron lazer tesisinde yapılan deneysel çalışma, moleküler kimyanın kontrol edilmesinde yeni bir çağın başlangıcına işaret ediyor. Araştırmacılar, iki farklı frekansta çalışan lazer sistemini kullanarak hidrojen moleküllerinin iyonlaşma süreçlerini femtosaniye hassasiyetinde kontrol etmeyi başardı.
Çalışmada kullanılan teknik, ω ve 2ω frekanslarındaki lazer darbelerinin eşzamanlı kullanımına dayanıyor. Bu yöntemle bilim insanları, tek foton absorpsiyonu (2ω frekansı) ve çift foton absorpsiyonu (ω frekansı) yollarını aynı anda aktive ederek, bu süreçler arasındaki kuantum girişimini hassas şekilde ölçebiliyorlar.
Deneylerde, dar bant genişliğine sahip XUV lazer darbeleri sayesinde, hidrojen molekülünün belirli titreşim seviyelerini seçici olarak uyarmak mümkün hale geldi. Bu hassasiyet, moleküldeki ara durumların kontrollü şekilde popüle edilmesini sağlıyor.
En dikkat çekici sonuç, fotoelektron enerjisi ve emisyon açısına bağlı olarak iyonlaşma yolları arasındaki göreli fazların ölçülebilmesi oldu. Bu veriler, moleküler dinamiklerin kuantum mekaniksel kontrolü için kritik önem taşıyor.
Bu çalışma, gelecekte daha karmaşık moleküler sistemlerde kimyasal reaksiyon yollarının steering edilmesi ve yeni katalitik süreçlerin tasarlanması için önemli bir temel oluşturuyor.