得胜率达99.8%: 科学家终局分子操控新艰涩

为达成精确操控，磋商团队招揽了一种名为量子逻辑光谱学的时期。

科学家在分子操控界限获得首要艰涩，得胜终局对一氢化钙分子离子的精确操控。这项由好意思国国度法度与时期磋商院（NIST）物理学家完成的豪举，为量子时期、化学磋商及新物理探索开辟了新可能。该分子离子由一个氢原子和一个钙原子组成。

论文第一作家说念尔顿·查菲阐扬说念："操控粒子需要将其精确固定在特定情景。由于分子存在旋转和振动，其可能处于的情景数目极为庞杂——这恰是分子比原子更难操控的实质原因。"

行使量子逻辑光谱时期终局艰涩

为终局精确操控，团队招揽了领先为提高铝离子钟精度而开辟的量子逻辑光谱时期。磋商东说念主员以钙离子为"助手"与分子离子进行信拒接互，将二者共同囚禁于离子阱中。由于捎带相易电荷，二者如被压缩弹簧离隔般互相放置。

磋商团队指出，一氢化钙分子与激光互相作用微小，但单个钙离子却能与激光边远互动。通过激光冷却时期，磋商东说念主员先减缓钙离子的通顺速率，其分子同伴也随之延缓。磋商生艾普丽尔·谢菲尔德强调："冷却分子至关进攻。"在激光冷却与低温环境的双重作用下，分子情景的保握时候较室温环境蔓延了十倍。

分子旋转情景可握续约18秒

随后磋商东说念主员用激光改动分子旋转情景。天然无法平直不雅测分子旋转，但钙离子能敏感感知这种变化：当分子旋转改动时，钙离子会开释微小光子闪光，在不雅测仪上呈现为亮堂光点；而当磋商东说念主员令分子规复驱动旋转情景时，钙离子会再次闪光。

磋商泄露，钙离子的双闪光信号标识着分子两次量子跃迁的发生。NIST博士后巴鲁克·马古利斯示意："手脚科学家，亲目击证这种量子操控令东说念主立志。量子力学的奇妙之处在于，咱们通过录像机就能判断离子处于何种量子态——这竟然太酷了！"

磋商团队发现，在周围热放射迫使分子改动情景前，其旋转情景可握续约18秒，这是本磋商的进攻效果之一。这18秒为磋商东说念主员提供了数千次测量分子情景的契机。马古利斯形象地阐扬说念："这就像一场捉迷藏游戏。当热放射驱动分子改动情景时，不雅测离子的闪光会在10毫秒内罢手，咱们险些能及时捕捉这一变化。"

为确保履行辨别可靠性，磋商团队反复考据钙离子的明暗情景，最终以99.8%的得胜率阐发了分子情景的可控性——这意味着每千次操控尝试中约有998次得胜。这项时期有望鞭策多种分子应用于特定量子任务，探索法度模子除外的物理表象，致使终局化学反馈适度。尽管分子可手脚量子时期的通用构建模块，其操控难度仍远高于原子。

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