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原子物理学：極低温多原子分子の光ピンセットアレイ
Nature 628, 8007 doi: 10.1038/s41586-024-07199-1
多原子分子には、量子情報科学、量子シミュレーション、極低温化学、標準模型を超える物理の探索での応用にとりわけ適した豊かな構造的特徴がある。しかし、分子の内部量子状態と運動自由度の両方を完全に制御することが、重要な難題となっている。今回我々は、個別の多原子分子（CaOH）の光ピンセットアレイの作製と、それらの分子の内部量子状態の量子制御を実証する。CaOHの複雑な量子構造は、ピンセット光の波長に対する分子の挙動の非自明な依存性をもたらしている。我々は、この相互作用を制御し、ピンセットアレイ内の個々の分子を90％以上の忠実度で直接的かつ非破壊的に画像化した。これらの分子は、単一の内部量子状態レベルで操作され、これによってピンセットアレイにおけるコヒーレントな状態制御が実証された。今回実証されたプラットフォームによって、任意の空間配置をとる個々の多原子分子を用いたさまざまな実験が可能になる。
