[本刊訊] 美國普林斯頓大學(xué)團隊和哈佛大學(xué)團隊分別在可重構(gòu)光鑷陣列中首次實現(xiàn)了分子間的糾纏，相關(guān)研究成果均于2023年12月7日發(fā)表在《科學(xué)》（Science）周刊上。

所謂量子糾纏，指的是兩個或更多物體之間所具有的一種任何經(jīng)典物理理論都無法描述的奇特關(guān)聯(lián)。量子糾纏不僅挑戰(zhàn)了經(jīng)典物理中的局域?qū)嵲谛杂^念，促使人們重新思考物理世界的本質(zhì)，它還是量子信息領(lǐng)域的重要資源，是量子計算、量子通信和量子精密測量的重要基礎(chǔ)。人們已經(jīng)在光子、原子、超導(dǎo)等體系中實現(xiàn)了量子糾纏。

分子的結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，具有更豐富的自由度和能態(tài)，可以為量子模擬、量子信息處理提供更多可能性。但正因為其復(fù)雜性，在單量子水平上調(diào)控分子的量子狀態(tài)面臨著巨大挑戰(zhàn)。

將復(fù)雜的分子冷卻到足夠低的溫度，是實現(xiàn)分子精確量子調(diào)控的基礎(chǔ)，近10年來，科學(xué)家們在分子冷卻上取得重要突破，為實現(xiàn)分子的量子糾纏奠定了實驗基礎(chǔ)。在最新的工作中，兩個研究團隊都將CaF分子束縛在光鑷組成的可重構(gòu)一維陣列中，并利用微波傳輸和光泵浦技術(shù)將分子的內(nèi)態(tài)調(diào)控為單一量子態(tài)。在此基礎(chǔ)上，利用分子對之間的遠程電偶極相互作用成功構(gòu)建出一種重要的糾纏量子態(tài)——貝爾態(tài)。

控制單個分子的量子狀態(tài)并實現(xiàn)分子間的量子糾纏，這一重要進展給量子信息科學(xué)提供了新工具，為未來基于分子系統(tǒng)的量子平臺鋪平了道路。

（王晉嵐）