超冷分子量子調(diào)控領(lǐng)域取得重要進(jìn)展

中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)22日消息，該校潘建偉、趙博等在超冷分子量子調(diào)控中取得重要進(jìn)展——首次觀測(cè)到共振受激拉曼絕熱通道和失諧受激拉曼絕熱通道之間的干涉，向基于超冷原子分子的量子模擬邁進(jìn)了重要一步。

這一研究成果近日以編輯推薦的形式發(fā)表在國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《物理評(píng)論快報(bào)》上。

超冷原子分子因其高度可控性，一直以來(lái)是量子模擬研究的理想候選。超冷原子分子量子模擬利用高度可控的量子系統(tǒng)來(lái)模擬復(fù)雜的難于計(jì)算的物理系統(tǒng)，不僅為經(jīng)典計(jì)算機(jī)無(wú)法有效處理的大規(guī)模計(jì)算難題提供了解決方案，也可以揭示復(fù)雜物理系統(tǒng)的規(guī)律，從而在化學(xué)和材料設(shè)計(jì)中具有廣泛的應(yīng)用前景。

超冷分子的量子調(diào)控是超冷原子分子量子模擬領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。受激拉曼絕熱通道技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)分子不同內(nèi)態(tài)之間高效的轉(zhuǎn)移。在過(guò)去三十年間，這項(xiàng)技術(shù)已成為制備超冷振動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)基態(tài)分子的關(guān)鍵技術(shù)。一直以來(lái)，人們普遍認(rèn)為在多能級(jí)分子體系中，分子會(huì)在共振拉曼絕熱通道的驅(qū)使下完成內(nèi)態(tài)的轉(zhuǎn)移，其他能級(jí)由于單光子失諧對(duì)內(nèi)態(tài)轉(zhuǎn)移的影響可以忽略不計(jì)。

在該項(xiàng)研究成果中，研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)巧妙的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，觀測(cè)到共振受激拉曼絕熱通道和失諧受激拉曼絕熱通道之間的干涉現(xiàn)象。這一實(shí)驗(yàn)解決了例如基態(tài)分子超精細(xì)態(tài)純度和相干性等一系列懸而未決的問(wèn)題。

據(jù)介紹，該實(shí)驗(yàn)的重要意義在于，這是第一次觀測(cè)到共振受激拉曼絕熱通道和失諧拉曼絕熱通道之間的干涉現(xiàn)象，闡明了失諧拉曼絕熱通道在分子內(nèi)態(tài)轉(zhuǎn)移中不可忽視的作用。