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科技日报记者从中国科技大学获悉，该校杜江峰院士团队与合作者合作，首次制备了单原子与单分子之间的量子纠缠态，并通过定量表征，结果表明，产生的量子纠缠超过了临界阈值。研究结果发表在《自然》杂志的网上。目前，有许多系统可以用来探索量子传感和量子信息处理的实现。其中，原子群作为一个由多个原子组成的系统，具有旋转和振动的特性，具有独特的性质。因此，分子可以处于不同的量子态，具有较大的能量跨度，相应的态间能量差频率可以从接近零到数百太赫兹（每秒一百万次）。

因此，分子可以作为不同频率的量子系统匹配和通信的媒介，实现复合量子系统和信息处理平台。此外，极性分子间的长程相互作用有利于实现一种新的量子信息处理平台，在量子计算和某些量子精密测量中有着重要的应用。通过在离子阱系统中结合带电荷的钙原子和氢化钙分子，研究人员利用激光调制控制制备了它们之间的纠缠态。当钙离子的电子轨道态处于基态时，分子的旋转也处于低旋转能态的整体状态；同时，另一个完全不同的整体状态可以“叠加”——前者处于轨道的激发态，相应的分子处于高旋转能状态。

也可以准备相反的激发对。基态和激发态可以存储量子信息，类似于二进制“0”和“1”，即量子比特。最后，通过观察原子与分子在不同情况下的合作态关系，可以将所有信息整合为0到1之间的值。阈值大于0.5表示纠缠态的出现。实验测量值远高于误差范围内的阈值，说明了纠缠态的产生。这一成果将对今后利用分子进行量子信息处理的研究起到重要作用。（记者吴长峰）主编：张静文。。