Фактически каждому человеку не тайна понятие ленты Мебиуса. У этого трехмерного изогнутого плоского объекта есть едва лишь лишь одна сторонка и грань, что чрезвычайно тягостно поддается осознанию людьми с нехорошо развитым пространственным воображением. А не так давно группе ученых из Кильского института (Kiel University), возглавляемой доктором химии Рэйнером Херджесом (Rainer Herges), в первый раз в истории науки удалось синтезировать трудную молекулу, структура тот или другой представляет из себя немедля тройную ленту Мебиуса. И должно увидеть, что ученые сделали это не ради веселия, этакие молекулы владеют комплектом неповторимых квантово-мех-ских параметров, тот или иной можнож применять в областях молекулярной электроники и оптоэлектроники.
В 1958 году два германских математика, Август Фердинанд Мебиус и Иоганн Бенедикт Листинг, самостоятельно товарищ от товарища обнаружили понятие изогнутого трехмерного объекта, владеющего лишь одной страной и одной гранью, тот или иной приобрел потом заглавие "лента Мебиуса". Всякий человек может до боли просто сделать ленту Мебиуса, для этого довольно забрать полосу бумаги, повернуть один-одинешенек ее точка на 180 градусов и, оставив в этаком положении, склеить ее баста. Топологические характеристики ленты Мебиуса могут свести с разума хоть какого жителя нашей планеты, для этого довольно едва лишь попробовать разрезать ленту ровно в центре либо отступив от кромки одну третья часть ее ширины. В этих 2-ух вариантах разрезание ленты приводит к совсем многообразным результатам.
В 1960-х годах топологией ленты Мебиуса заинтересовались ученые-химики. Этому предшествовали теоретические исследования, тот или иной представили, что молекулы, располагающие этакую топологию, будут нарушать один-одинешенек из самых ключевых законов химии, располагающий отношение к стабильности молекул хим соединений. Невзирая на непрекращающиеся пробы, ученым потребовалось практически 50 лет для того, чтоб синтезировать главную молекулу, располагающую форму тройной ленты Мебиуса, либо как еще именуют эту форму, форму участка трилистника.
Трудность синтеза таковых молекул содержится в том, что ежели начинать крутить высокие молекулы сходственно полоскам бумаги либо сплава, то они противятся скручиванию. А при потере контроля над хоть каким точкой молекулы, она, эта молекула, мгновенно раскручивается в начальное состояние. Оттого ученым привелось синтезировать молекулу из 2-ух различных чисел, одной из тот или другой имелась рядовая линейная молекула, а 2-ой - молекула, обладающая кольцевую структуру. Процесс трудной рекомбинации этих молекул дозволил ученым приобрести одну единственную молекулу в форме полосы с один-одинехонек оборотом, подсказывающую краткий участок закрученной молекулы ДНК.
Приобретя этакие "закрученные" молекулы, владеющие высочайшей стабильностью, ученым привелось создать довольно непростой метод соединенья 3-х таковых молекул в единственную молекулу, располагающую форму участка трилистника. Затем бессчетных проб и ошибок экий способ был разыскан, и ученые заработали свойскую главную молекулу. "Применяя верно экий же подход, мы сможем приобрести в имеющемся молекулы, располагающие большее число "поворотов", тот или иной будут владеть совсем новенькими изумительными качествами" - ведает доктор Херджес.
У "молекул Мебиуса", синтезированных учеными, наблюдается масса необыкновенных электронных и оптических параметров. В окончательном счете, эти неповторимые характеристики могут водиться употреблены для творение на основанию "молекул Мебиуса" квантовых вычислительных налаженности, где они могут делать роль квантовых битов (кубитов), берегущих квантовую информацию в облике "скрученной" либо "раскрученной" формы молекулы. Не считая этого, из-за предназначенных квантово-мех-ских параметров таковых молекул, электрические токи, текущие снутри молекул под действием наружных магнитных полей, движутся в направлении, обратном направлению, в тот или другой тек бы электрический ток в молекуле, располагающей форму элементарного кольца.