物理学家首次创建了单个多原子分子的光镊阵列

哈佛大学的物理学家团队首次成功地将单个多原子分子捕获在光镊阵列中。在《自然》杂志上发表的论文中，该小组描述了他们如何实现这一壮举以及其可能的用途。研究简报还在同一期期刊上介绍了他们的工作。

将原子冷却到极冷的温度可以控制它们的能量状态，这反过来又促进了原子钟等多种技术的发展。物理学家怀疑对分子做同样的事情可以提供类似的结果，但由于涉及旋转和振动等额外因素，这样做已被证明是一项艰巨的挑战。

在只有两个原子的分子中已经取得了一些成功，但在具有更多原子的分子中却遇到了麻烦。在这项新的努力中，研究小组找到了一种控制一种具有三个原子的分子——CaOH的方法。

为了控制单个分子，研究人员首先在冷却至略低于 100 微开尔文的真空室中分离其中的几个分子，然后使用光镊(激光)阵列将它们分开，使团队能够将精力集中在单个分子上。这使他们能够操纵分子进入量子基态。

一旦实现这一点，该团队就设计了一种对单个分子进行成像的方法，证明了给定的镊子被加载时不会破坏他们正在研究的分子。这样做涉及使用额外的激光器，尽管研究小组发现他们必须以特定的方式调整它们，以减轻激光束与分子结构之间的相互作用之间的干扰。

然后，研究人员迫使该分子进入所需的量子态，这使他们能够控制其振动、旋转和核自旋。然后他们再次对该分子进行成像，以更多地了解他们的操作结果。

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