Bilim insanları, atom ve molekülleri mikroskobik boyutlardaki kavitelere (bir malzemenin içinde oluşturulan boşluk) hapsederek elektron alışverişini kontrol edebiliyor veya bir atomu istedikleri uzunlukta bir süre boyunca uyarılmış bir durumda tutabiliyorlar. Bunu yapabilmek için ise kavitenin içinde oluşturulan kuantize olmuş elektromanyetik alanlardan yararlanıyorlar. Elektromanyetik alanın kuantize olması, kuantum mekaniksel etkiler gösterebilmesi anlamına geliyor.

Şili'deki Santiago Üniversitesi'nden Felipe Herrera ve Philedelphia, ABD'deki Temple Üniversitesi'nden Frank Spano'ya göre kavite içi etkileşimler önemli kimyasal reaksiyonları kontrol etmek için kullanılabilir. Herrera ve Spano'nun yaptıkları çalışmaya göre, kavite içinde elektron transferi boş uzaydakinden çok daha hızlı gerçekleşebiliyor.  

Herrera ve Spano, hücresel solunum ve fotosentezde görülen bazı reaksiyonlara odaklandılar. Bu reaksiyonlarda (ve aslında tüm eaksiyonlarda) atom çekirdekleri reaksiyon hızını kısıtlıyor, zira çekirdekler elektronlara göre çokd aha yavaş hareket ediyor. Herrera ve Spano kuantum mekaniğine dayalı hesaplamalarla kavite içindeki elektromanyetik alanın bazı elektron geçişlerini seçici bir şekilde (geçişin gerektirdiği enerjiye bağlı olarak) ilişkilendirebildiğini ve hızlandırabildiğini gösterdiler. Bu sayede, elektron geçişleri çekirdeklerin reaksiyon sırasında yeniden organize olmasını beklemeden gerçekleşebiliyor. Aratırmacılar reaksiyon hızlarının bu koşullar altında yaklaşık iki mertebe (yani kabaca100 kat) hızlanabileceğini öngörüyorlar. Bu bulgular, kavite içeren güneş pilleri veya LED'ler (light-emitting diode) gibi yeni optoelektronik cihazların tasarımına vesile olabilir. 

Kaynak: http://physics.aps.org/synopsis-for/10.1103/PhysRevLett.116.238301