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極低温分子：光トラップされた多原子分子のパリティ二重項のコヒーレンス時間
Nature 651, 8104 doi: 10.1038/s41586-026-10133-2
多原子分子は、量子情報科学、量子シミュレーション、標準模型を超える物理学の精密探索への応用に理想的である複雑な内部構造を与える。多原子分子の重要な特徴の1つは、パリティ二重項状態の存在である。多原子分子の持つ回転および振動の自由度から一般的に生じるこれらの構造は、多様な量子科学応用を追究するための強力な要素となる。直線三原子分子には、振動変角モードにℓ型パリティ二重項状態が含まれており、これは、ロバストなコヒーレンス特性を示すと予測されている。今回我々は、ℓ型パリティ二重項状態に調整された光トラップCaOH分子を報告し、キュービットの裸のコヒーレンス時間T*2 = 0.8(2) sを実現したことを示す。これは、変角モードの寿命0.36 sより長い。我々は、分子分光法を用いて周囲電場を相殺することにより微分シュタルクシフトを抑制して、パリティ依存のトラップシフトを評価し、このシフトがコヒーレンス時間を制限することを見いだした。今回達成されたパリティ二重項のコヒーレンス時間は、量子科学における多原子分子の使用に向けた決定的なマイルストーンである。
