单个有机分子实现自旋—光子接口

德国乌尔姆大学、NVision及合作团队在《自然》展示单分子级自旋—光子接口。研究者把具有三重态基态的卡宾分子嵌入结构匹配的宿主晶体，使单个分子既能作为自旋量子比特，又能通过光子被初始化、读取和连接。系统表现出超过一小时的光谱稳定性、自旋选择性光学跃迁和单分子光学探测磁共振；在4.5K下，相干控制获得毫秒级动态解耦相干时间，自旋弛豫达到数十毫秒。相比依赖晶体缺陷的传统方案，分子可以通过化学合成精确调节，并有望以薄膜方式集成到光子芯片。当前结果仍依赖低温、精心匹配晶体与实验室单分子测量；大规模制备、器件耦合、光子收集效率、分子一致性、室温运行和多节点纠缠尚未证明。