2018年，Kang-Kuen Ni和她的实验室以令人印象深刻的壮举赢得了《科学》杂志的封面：他们带走了两个独立的原子，一个钠和一个铯，并将它们锻造成一个单一的偶极分子铯铯。

钠和铯通常在野外互不理;。但是在Ni实验室经过精心校准的真空室中，她和她的团队使用激光捕获了每个原子，然后强迫它们反应，这一能力使科学家们有了一种研究地球上最基本，最普遍的过程之一的新方法：地层的化学键。借助Ni的发明，科学家不仅可以发现关于我们化学基础的更多信息，而且可以开始为新用途(例如量子计算机的量子位)创建定制分子。

但是，他们最初的钠铯分子存在一个缺陷：“该分子在制造后很快就消失了，”化学，化学生物学和物理学副教授莫里斯·卡恩(Ni)说道。现在，在Physics Review Letters上发表的一项新研究中，Ni和她的团队报告了一项新的壮举：他们通过控制所有分子，赋予了他们的分子长达三分半秒的延长寿命(这是量子领域中的宝贵时间)。单个偶极分子首次的自由度(包括其运动)。在那宝贵的几秒钟内，研究人员可以维持稳定量子位所必需的完整量子控制，而稳定量子位是各种激动人心的量子应用的基础。

根据该论文，“这些长寿命的，完全受量子状态控制的单个偶极分子为基于分子的量子模拟和信息处理提供了重要资源。” 例如，此类分子可以加速物质新相的量子模拟(比任何已知计算机都要快)，高保真量子信息处理，精确测量以及冷化学领域的基础研究(Ni的专长之一)。

而且，通过以其量子基态(基本上是最简单，最柔顺的形式)形成服从性分子，研究人员利用电柄创建了更可靠的量子位，就像磁体的磁柄一样，这使研究人员可以在新的状态下与它们相互作用方式(例如，使用微波和电场)。

接下来，研究小组正在努力扩展其过程：他们计划不仅要从两个原子组装一个分子，而且要迫使更大的原子集合相互作用并平行形成分子。这样，他们还可以开始在分子之间进行长距离纠缠相互作用，这是量子计算中信息传递的基础。

镍说：“通过增加微波和电场控制，用于量子计算应用和模拟的分子量子位在实验范围内将进一步加深我们对物质量子相的理解。”

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