新华社武汉10月11日电(记者谭元斌)中外科研人员组成的联合研究团队，在实验室中利用微波将一对超冷异核原子相干合成为单个超冷分子，在国际上首次实现单个分子的相干合成。
这一成果实现了对原子之间核间距自由度的相干控制，开启了原子-分子体系所有自由度全面相干操控的研究大门。国际学术期刊《科学》杂志9月25日在线发表了相关研究成果。
这一研究由中国科学院精密测量科学与技术创新研究院、维也纳工业大学、北京计算科学研究中心、清华大学、上海交通大学、巴黎萨克雷大学等国内外机构的科研人员共同完成。论文通讯作者为中科院精密测量研究院副研究员何晓东、研究员詹明生。
据詹明生介绍，他们在研究中首创了一种单分子相干合成方法，即所谓的原子自旋与相对运动波函数耦合的新机制。他们利用微波而非激光在光阱中实现了单个分子的相干合成。相比于通常的光缔合方法，他们首创的方法避免了光缔合过程存在的退相干缺陷，是一种纯净的分子态操控方法，具有优越的相干性。
通过人为调整微波强度，他们还实现了两个原子量子体系中原子态与分子态的可控相干叠加。
詹明生说，超冷分子有着比超冷原子更丰富的内部能级，因而被视为一种非常重要的量子资源，可被用于超冷化学、凝聚态体系的量子模拟、检验基本物理学的精确测量、量子信息处理等诸多前沿科学研究中。