中科大33岁教授林毅恒发《自然》原子与分子间的量子纠缠

据俄罗斯卫星通讯社sputniknews报道,中国科学技术大学物理学院教授林毅恒5月20日在世界顶级学术期刊《自然》上发表一篇论文报告了在分子层面上的量子控制能力。

该论文的第一作者兼通讯作者为中国科学技术大学物理学院教授林毅恒。另外三位作者David R. Leibrandt、Dietrich Leibfried 和 Chin-wen Chou来自NIST时间与频率部。

此前,林毅恒已经参与9篇《物理评论快报》(PRL)、2篇《自然》、1篇《科学》论文。不过,以第一作者身份发表《自然》论文,尚属首次。
由于分子比特频率可以在宽范围内选择,论文相信,类似机制可以用作混合量子信息系统中的“转换器”,正如经典计算机需要兼容处理器、光盘、硬盘驱动器等不同属性的物理载体,以进行信息处理、存储或传输。

在实际操作中,要对原子实现如此精确的操控和测量,关键还是把原子固定住,减少它的振动。虽然科学家们梦寐以求的“一动不动”的原子目前不可能实现,但他们想出了很多有效的方法让原子“冷静”下来。例如,用电磁场囚禁住失去一个电子后带正电的原子离子,再用激光施加阻力。

在该实验中,分子比特可以从低频状态(13.4千赫兹)转换到高频状态(8.55万亿亿赫兹)。

研究团队相信,用不同元素组成不同分子,就可以实现更大范围的分子比特属性选择,在量子信息科学、量子传感器、量子化学等领域有应用潜力。