分子体积庞大且难以纠缠，长期以来，物理学家一直试图将分子引入受控量子状态，从而分子即使相隔一定距离也紧密相连。
现在，两个独立的团队首次使用相同的方法成功地使超冷分子对纠缠在一起：显微镜下精确的光学“镊子陷阱”。
是量子领域的一种奇怪但基本的现象，物理学家正试图利用它来创造第一个商业化的。
所有物体？ 从电子到原子到分子甚至整个星系？ 理论上可以在被观察之前被描述为可能性的范围。 只有通过测量一个属性，机会之轮才能确定一个清晰的描述。
如果两个物体纠缠在一起，知道一个物体的属性吗？ 它的旋转、位置或动量？ 立即充当对方的衡量标准，使他们两个可能性的旋转轮完全停止。
到目前为止，研究人员已经成功地在实验室实验中纠缠了被捕获的离子、光子、原子和超导电路。 例如，三年前，一个团队陷入困境在“又热又乱”的气体中。 令人印象深刻，但不太实用。
物理学家还纠结了一个问题原子和分子之前，甚至生物复合物存在于植物细胞中。 但是控制和操纵成对的单个分子呢？ 具有足够的精度目的？ 一直是一项艰巨的任务。
分子很难冷却并容易与周围环境相互作用，这意味着它们很容易脱离脆弱的量子纠缠态（所谓的量子纠缠态）退相干）。
这些交互的一个例子是偶极-偶极相互作用：极性分子的正端可以被拉向另一个分子的负端的方式。
但这些相同的特性也使分子成为量子计算中量子位的有希望的候选者，因为它们提供了新的计算可能性。
“它们的长寿命分子旋转状态形成了强大的量子位，而分子之间的长程偶极相互作用提供了量子纠缠,”解释哈佛大学物理学家鲍一成及其同事在他们的论文中。
量子位是经典计算位的量子版本，可以假设值为 0 或 1。另一方面，量子位可以表示多种可能的组合同时为 1 和 0。
通过纠缠量子位，它们组合的 1 和 0 量子模糊可以在专门设计的算法中充当快速计算器。
分子是比原子或粒子更复杂的实体，具有更多的固有属性或状态，可以将它们耦合在一起形成量子位。
“实际上，这意味着存在存储和处理量子信息的新方法，”说普林斯顿大学电气与计算机工程专业的研究生 Yukai Lu 是第二项研究的合著者。
“例如，一个分子可以以多种模式振动和旋转。因此，您可以使用其中两种模式来编码一个量子位。如果分子种类是极性的，那么即使在空间上分离的情况下，两个分子也可以相互作用。”
两个团队都产生了超冷一氟化钙 (CaF) 分子，然后将它们一个接一个地捕获在光镊中。
利用这些紧密聚焦的激光束，这些分子成对定位，距离足够近，以至于一个 CaF 分子可以感知其伴侣的长程电偶极相互作用。 这导致每对分子在彼此陌生之前不久就以纠缠量子态连接在一起。
该方法通过对单个分子的精确操纵，“为开发新的多功能量子技术平台铺平了道路”。写意大利国家研究委员会的物理学家 Augusto Smerzi 也提出了相关观点。
Smerzi 没有参与这项研究，但看到了它的潜力。 他说，通过利用分子的偶极子相互作用，该系统有一天可能会被用来开发能够检测超弱电场的超灵敏量子传感器。
“应用范围从测量大脑电活动的脑电图到监测地壳电场变化以预测地震，”他推测。
