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合研究團隊，在實驗室中利用微波將一對超冷異核原子相干合成為單個超冷分子，在國際上首次實現單個分子的相干合成。
這一成果實現了對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。國際學術期刊《科學》雜志9月25日在線發表了相關研究成果。
這一研究由中國科學院精密測量科學與技術創新研究院、維也納工業大學、北京計算科學研究中心、清華大學、上海交通大學、巴黎薩克雷大學等國內外機構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。
據詹明生介紹，他們在研究中首創了一種單分子相干合成方法，即所謂的原子自旋與相對運動波函數耦合的新機制。他們利用微波而非激光在光阱中實現了單個分子的相干合成。相比于通常的光締合方法，他們首創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操控方法，具有優越的相干性。
通過人為調整微波強度，他們還實現了兩個原子量子體系中原子態與分子態的可控相干疊加。
詹明生說，超冷分子有著比超冷原子更豐富的內部能級，因而被視為一種非常重要的量子資源，可被用于超冷化學、凝聚態體系的量子模擬、檢驗基本物理學的精確測量、量子信息處理等諸多前沿科學研究中。