Попытки смешать молекулы со светом предпринимались ранее только при очень низких температурах, но группа учёных, возглавляемая сотрудниками Кембриджского университета, разработала метод получения таких полу-молекул, полу-фотонов при комнатной температуре.

Они сконструировали оптическую полость величиной всего один нанометр для захвата света, и в мельчайший зазор между золотой наночастицей и зеркалом поместили молекулу пигмента. Энергия в полости постоянно циркулирует между светом и молекулой, смешивая их между собой.

Для осуществления правильного смешивания молекула пигмента должна быть ориентирована в зазоре перпендикулярно поверхности наночастицы. Достичь этого удалось, заключив её в молекулярную клетку кукурбитурила — пустотелой органической молекулы, имеющей бочкообразную структуру. После этого спектр рассеяния расщепился на два квантовых состояния — визитная карточка успешного смешивания.

С результатами эксперимента своих читателей ознакомил журнал Nature.

Необычное взаимодействие открывает новые пути управления физическими и химическими свойствами материи, может быть использовано для обработки квантовой информации, для манипулирования химическими связями между атомами и воспроизведения сложных процессов фотосинтеза.