四重键 Mo2 分子：自由空间中的本征发射器-谐振腔量子系统

近几十年来，基于二能级原子（分子）和光子构建和研究个体量子系统取得了重大进展。在此，我们证明具有短至 2.1 Å 的 MoMo 键长的四重键 Mo2 单元，可作为本征的发射器-谐振腔分子量子系统，能够在环境条件下在两个钼原子之间捕获可见光光子，从而产生具有极小模式体积的强烈量子化局部电磁场。三种 Mo2 配合物的共振荧光光谱表明，金属间 Mo-Mo 电荷转移跃迁与局部散射场相干耦合，表现出真空 Rabi 劈裂和 Mollow 三重态。单分子和 N 分子系综通过边带激发与散射光发生共振耦合，产生跨越宽波长范围的离散光学模式序列，其极化子跃迁与在基于 Ni2 的系统中观察到的相同。这些结果确立了 Mo2 分子作为一个独立的发射器-谐振腔集成量子系统，使得使用常规光谱仪器在自由空间进行量子光学实验成为可能。这项工作将量子电动力学扩展到分子科学领域，为金属-金属键、分子物理学和光-物质相互作用提供了新见解。