物理学者たちは、液体ヘリウムの液滴内で分子を回転させる方法を、特製の光学遠心分離機を使ってついに発見した。その装置は、聞こえている通りクールで少し馬鹿げている。ブリティッシュコロンビア大学（UBC）の研究者が率いるチームは、フライブルク大学の協力を得て、超流動体（摩擦のない物質状態で、粘性なく流れる、まさに宇宙の見せびらかし）の中で分子の制御された回転を初めて成功させたと報告している。

光学遠心分離機は、ヘリウムナノ液滴に埋め込まれた分子に回転するレーザーパルスを照射することで機能する。しかし、気体では以前からこのトリックが行われていたが、超流動体では溶解した分子が周囲の原子にまとわりつかれて抵抗する。この問題を解決するために、研究者らは液滴に一酸化窒素二量体をドープし、レーザーパルス間に短い遅延を導入することで、よりゆっくりと安定した回転を実現し、分子の協調性を向上させた。彼らはこれを「スピン性の改善」と呼んでいる。

「流体に溶解した分子の回転を制御することは、どんな流体でも難しい挑戦です」と、UBCの准教授で論文著者のヴァレリー・ミルナー博士は述べた。「雪玉を作ることを想像してください。小さいうちは簡単に動かせますが、雪がくっつくにつれてどんどん難しくなります。」幸い、この実験で雪が傷つくことはなかった。ただ、大量のレーザーと絶対零度近くの液体ヘリウムが使われただけだ。

Physical Review Lettersに掲載されたこの研究により、研究者は分子の回転方向と速度を直接調整できるようになり、分子が量子環境とどのように相互作用するかを調べる新たな窓が開かれた。チームは回転周波数を変えて、超流動性が崩壊する臨界点を見つける計画だ。摩擦のない物質にも限界があるからだ。この研究は、カナダ自然科学・工学研究評議会、カナダイノベーション財団、BC知識開発基金の助成を受けた。