Nuova ricerca sulla dinamica quantistica degli enantiomeri
Un recente studio pubblicato su arXiv (arXiv:2601.05643v1) esplora la possibilità di sfruttare le cavità ottiche chirali per rilevare e controllare la chiralità molecolare. La chiralità, l’assenza di simmetria speculare, è una proprietà fondamentale delle molecole, con importanti implicazioni in chimica e biologia. Tuttavia, le risposte ottiche enantio-sensibili sono generalmente deboli. Questa ricerca propone un approccio teorico che utilizza una cavità ottica chirale per superare questa limitazione.
Il modello teorico prevede che la forte interazione luce-materia all’interno della cavità induca spostamenti energetici distinti per gli enantiomeri sinistri e destrorsi. Questo porta alla formazione di stati polaritonici enantioselettivi, amplificando gli effetti chirottici. Le simulazioni di elettrodinamica quantistica di cavità mostrano che l’accoppiamento forte tra luce e materia rimodella il paesaggio energetico polaritonico, influenzando la durata della coerenza e i percorsi di rilassamento. Per rivelare queste dinamiche, è stata proposta la spettroscopia elettronica bidimensionale ultrafast (2DES), in grado di risolvere le separazioni polaritoniche su scale temporali di femtosecondi. Gli spettri 2DES simulati mostrano firme enantioselettive inequivocabili dell’asimmetria indotta dalla cavità.
Questa ricerca suggerisce che le cavità chirali offrono una piattaforma promettente per rilevare e controllare la chiralità molecolare, aprendo nuove strade per la ricerca in chimica e fisica.
Paper: ArXiv.org