魔术波长光羽毡中分子的长期纠缠

实现粒子的量子控制和纠缠对于推进量子技术和基础科学至关重要。该领域已在多种系统中取得了显著进展。在此背景下，超冷极性分子提供了新的独特机遇，由于其更复杂的内部结构（涉及振动和旋转），并伴随着长程相互作用的存在。然而，相同的性质使分子对其环境高度敏感，从而影响其相干性和某些应用的实用性。本文展示，我们通过工程化使用旋转魔术光羽毡（rotationally-magic optical tweezers）实现的异常受控环境，使我们能够使用毫秒级相互作用实现分子对之间的长期纠缠。我们报道了目前为数最高的两个分子贝尔态保真度（$0.976^{+0.014}_{-0.016}$），并首次实现了两个分子之间的微波驱动纠缠门的实现，将分子置于无耗散子空间（decoherence-free subspace）中。我们表明，魔术波长陷阱能够保持纠缠，超过0.5秒后可检测不到其衰减，为量子增强测距、超冷化学、以及利用旋转态用于量子模拟、量子计算和作为量子存储器打开了新 avenues。将精确的量子控制扩展到复杂分子系统将允许其额外的自由度在众多领域的量子科学中被利用。