单分子离子的量子态制备与控制

将分子制备在静止且高度纯粹的量子态是化学和物理学中长期以来的梦想，迄今为止仅在专用实验装置中对特定种类的分子实现了这一目标。本文提出了一种质量光谱学与拉曼光谱学的量子极限组合，该组合应适用于广泛的分子离子。该方法避免了分子中电子的激发以及随后不受控的衰变和向若干低能态的分支。相反，分子始终与电子和振动基态流形内的转动态相连接，而共陷俘的原子离子则提供有效的熵移除，并允许提取有关该分子的信息。所概述的技术可能实现对大量分子离子物种的制备、操控和测量使用同一仪器，其应用包括但不限于分子性质的精确测定和物理学基本检验。