THz频段的频率范围能从接近零频一直延伸到光学频段。这个范围让分子在量子通信中有着不可忽视的潜力。中国科大的一项研究把单原子和单分子给牵到了一起。在中国科学技术大学完成的这个实验里，研究人员在离子阱中捕获了带电钙原子和氢化钙分子，并通过精准的激光调控把它们给缠在了一块儿。这就相当于把“0”和“1”给玩出了花来。研究团队先把钙离子给囚禁在离子阱里，接着让氢化钙分子飞入同一势阱；激光场负责“指挥”它们跳舞。具体操作分两步：基态—低转动态和激发态—高转动态。通过巧妙组合这两种相反的激发状态，科学家让原子与分子各自存储了“0”“1”信息，同时又彼此纠缠。最后的测量结果显示纠缠度稳稳超出经典界限，成功跨越了“原子—分子”的鸿沟。 这个实验的突破意味着离子阱中可以同时容纳带电钙原子与氢化钙分子，并且能让它们之间形成量子纠缠。这项工作把“原子精度”与“分子多样性”第一次无缝缝合了起来。这个成就给构建跨体系量子网络打开了大门。分子可以充当“频率转换器”，把不同波段的量子信号互译；长程偶极相互作用又能让多个分子节点自发形成集群纠缠。在量子精密测量领域，分子的大偶极矩意味着更高灵敏度。中国科大的此次突破正是这条高速公路上的第一个里程碑。后续定量表征显示纠缠度在误差棒内远高于0.5临界值，为后续量子传感与信息处理铺平了道路。 这次工作把单原子和单分子给绑在了一起，《自然》杂志在线发表了来自中国科学技术大学的研究成果。分子由多个原子组成，内部可转动、可振动，能量跨度能从接近零频一路飙到光学频段（数百THz）。这种“大动态范围”让分子天然成为频率翻译官：能把微波段的离子信号翻译成交通光学波段的光子信号，也能把两者反向链接搭建起复合量子信息平台。更妙的是极性分子之间能产生长程偶极相互作用形成集体纠缠态在量子计算与精密测量中堪称“超级粘合剂”。 把“单原子”和“单分子”拉到同一量子态后成功跨越“原子—分子”鸿沟。通过精准激光调控两种本来应该“各自为政”的量子对象被把它们给放到了同一状态下了。随着操控精度持续提升单分子将不再只是配角而是未来量子信息高速公路上的核心枢纽。这项研究突破了原本难以跨越的“原子—分子”鸿沟为构建跨体系量子网络提供了可能。研究团队把两种不同性质的粒子给放在同一个势阱里实现了它们之间的纠缠和协同关联达到了经典界限之外的效果。