Réactions entre des molécules résolues en couches médiées par échange de spin dipolaire

Le contrôle microscopique des molécules polaires avec des interactions modulables permet la réalisation de phénomènes quantiques distincts. En utilisant un gradient de champ électrique, nous avons démontré la préparation d'états résolus en couches et l'imagerie de molécules d'ultracold potassium-rubidium confinées dans des plans bidimensionnels dans un réseau optique. La cohérence rotationnelle a été maximisée en faisant tourner le champ électrique par rapport à la polarisation lumineuse pour un piégeage insensible à l'état. Les molécules spatialement séparées dans des couches adjacentes interagissent par échange de spin dipolaire de moment angulaire rotationnel ; en ajustant ces interactions, nous avons régulé la vitesse de réaction chimique locale. La largeur de résonance du processus d'échange a largement dépassé l'énergie d'interaction dipolaire, un effet attribué à l'énergie thermique. Ce travail a réalisé un contrôle précis des molécules interagissantes, permettant une microscopie à champ électrique à des échelles sub-longueur d'onde et donnant accès à une physique inexplorée dans des systèmes bidimensionnels.