新華社武漢10月11日電(記者譚元斌)中外科研人員組成的聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)，在實(shí)驗(yàn)室中利用微波將一對(duì)超冷異核原子相干合成為單個(gè)超冷分子，在國際上首次實(shí)現(xiàn)單個(gè)分子的相干合成。
這一成果實(shí)現(xiàn)了對(duì)原子之間核間距自由度的相干控制，開啟了原子-分子體系所有自由度全面相干操控的研究大門。國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》雜志9月25日在線發(fā)表了相關(guān)研究成果。
這一研究由中國科學(xué)院精密測量科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新研究院、維也納工業(yè)大學(xué)、北京計(jì)算科學(xué)研究中心、清華大學(xué)、上海交通大學(xué)、巴黎薩克雷大學(xué)等國內(nèi)外機(jī)構(gòu)的科研人員共同完成。論文通訊作者為中科院精密測量研究院副研究員何曉東、研究員詹明生。
據(jù)詹明生介紹，他們?cè)谘芯恐惺讋?chuàng)了一種單分子相干合成方法，即所謂的原子自旋與相對(duì)運(yùn)動(dòng)波函數(shù)耦合的新機(jī)制。他們利用微波而非激光在光阱中實(shí)現(xiàn)了單個(gè)分子的相干合成。相比于通常的光締合方法，他們首創(chuàng)的方法避免了光締合過程存在的退相干缺陷，是一種純凈的分子態(tài)操控方法，具有優(yōu)越的相干性。
通過人為調(diào)整微波強(qiáng)度，他們還實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)原子量子體系中原子態(tài)與分子態(tài)的可控相干疊加。
詹明生說，超冷分子有著比超冷原子更豐富的內(nèi)部能級(jí)，因而被視為一種非常重要的量子資源，可被用于超冷化學(xué)、凝聚態(tài)體系的量子模擬、檢驗(yàn)基本物理學(xué)的精確測量、量子信息處理等諸多前沿科學(xué)研究中。