Om de druppels te kunnen maken, koelden de onderzoekers moleculen af tot nanokelvintemperaturen, slechts één miljardste graad boven het absolute nulpunt. Onder deze omstandigheden gaan kwantum-effecten een grote rol spelen en gaan de moleculen zich als groep hetzelfde gedragen. Ze vormen een Bose-Einstein condensaat waarin veel moleculen dezelfde kwantumtoestand delen.
Wisselwerking sturen
Tot voor kort was het onderzoekers alleen gelukt een Bose-Einstein condensaat te maken met atomen. Voor moleculen lukte dat lange tijd niet, omdat wanneer twee moleculen op elkaar botsen, ze uit het systeem verdwijnen. Ze gaan daarbij als het ware een chemische reactie met elkaar aan.
‘We hebben geleerd deze verliezen uit te schakelen’, zegt Tijs Karman van de Radboud Universiteit. Moleculen hebben een dipoolmoment en gedragen zich daardoor als kleine magneetjes. Met microgolven kun je die magneetjes aansturen zodat de moleculen bijvoorbeeld synchroon ronddraaien. Dit kan zo gedaan worden dat moleculen die te dicht bij elkaar komen, elkaar afstoten in plaats van te botsen. ’We bouwen als het ware een klein schild om de moleculen heen’, legt Karman uit.
In eerder onderzoek hielden de onderzoekers die afstoting in balans, zodat de moleculen elkaar zo min mogelijk beïnvloedden. Dat leverde een zwak wisselwerkend kwantumgas op: wel stabiel, maar met weinig interactie tussen de moleculen. Karman: 'In dit nieuwe onderzoek doorbreken we die balans bewust. Met dezelfde microgolven draaien we als het ware aan een knop om de aantrekkingskracht tussen de moleculen te versterken.’
