Ni$_4$ 单分子磁体中隧穿辅助的高度禁戒单光子跃迁的观测

能级间的禁戒跃迁通常涉及对称性和/或守恒定律所施加的选择定则的破坏。在向上和向下状态之间隧穿的纳米磁体由于旋转对称性破缺而违反角动量守恒。在此，我们报告在 Ni$_4$ 单分子磁体中自旋状态间高度禁戒跃迁的观测，其中单个光子可以诱导自旋改变数倍于 $\hbar$，几乎反转自旋方向。这些观测被理解为隧穿辅助跃迁，它们解除了单光子跃迁的标准 $\Delta m = \pm 1$ 选择定则。这些跃迁是在低外加磁场下观测到的，此时隧穿由分子的内禀各向异性主导，而磁场作为微扰。此类跃迁可被用于制备宏观叠加态，这些状态通常无法通过单光子 $\Delta m = \pm 1$ 跃迁实现。