Les énergies des électrons liés aux atomes et et aux molécules ne peuvent prendre que des valeurs bien précises ( le plus souvent discrêtes) contrairement à l´énergie mécanique des systèmes à l´échelle humaine. La physique qui permet de comprendre les systèmes microscopique est justement appelée mécanique quantique pour bien insister sur le fait que les énergies des atomes et molécules sont quantifiées.
Étudier par exemple les niveaux d´énergie d´une molécule de monoxyde de carbone ( CO) est un problème très difficile aussi bien expérimentalement que théoriquement car, dans ce dernier cas, les calculs sont très lourds ( même pour les meilleurs ordinateurs). L´enjeu est pourtant de taille puisque connaître les niveaux de plus basse énergie ( niveau fondamental) ainsi que les niveaux excités ( états de valence, états de Rydberg) permet de comprendre et de prédire de nombreuses propriétés physiques et chimiques de la molécule ( réactivité, énergies qu´il faut fournir pour l´ioniser voire la casser complètement, etc.).
L´état fondamental de la molécule de CO a, en particulier, été étudié avec une très haute précision à partir de techniques de < < molécules refroidies > > en collaboration avec l´université de Bonn.
On a également étudié le temps que met la molécule excitée dans un niveau de valence pour retomber dans l´état fondamental en émettant de la lumière ( durée de vie radiative)