據美國物理學（xué）家組織（zhī）網2月（yuè）28日報（bào）道，瑞士蘇黎（lí）世聯邦理工（gōng）學院（yuàn）和德國馬克斯?普朗克研究所的科學家用單個光子激發單個分子，實（shí）現了兩個單分（fèn）子間的信號傳送。在實驗中，可讓單個分子模擬光頻，將（jiāng）單光子流傳遞給相距數米的另一（yī）個分子，如同兩個站點之間（jiān）的無線電通訊。這為開展以單光子作為量子信息載體，由單個發射器進行（háng）信息處理的進一步研究鋪平了（le）道路。相關研究結果發表在《物理評論快報》雜誌上。

      過去20年，科學家已證明能探測（cè）到單個分子，也能生成單光（guāng）子。然而，單個分子發現並（bìng）吸收單光子的（de）幾率（lǜ）很低，由光子激發分子仍難以捉摸，因而通常需要（yào）每秒（miǎo）釋（shì）放數十億光子來轟擊分子（zǐ），才能從中獲得一個信號。規避這一物理學難題的一般方式是，在原子周圍（wéi）構建一（yī）個腔洞，使光子能夠長久囚禁其中，以保持兩者良好的互動幾率。

      而此次實驗（yàn）的挑戰之一，就是獲取具有適（shì）當頻率和（hé）帶寬的（de）單光子來源。科研小組利用了一（yī）個事（shì）實：當一個原子或分子吸收（shōu）單光子時，它將過渡到激發態（tài）。在幾（jǐ）納秒後，激發態將衰變為最初的基態，並放射出單個光（guāng）子。

      在實驗中（zhōng），研究人員將兩個嵌入有（yǒu）機晶體之中的熒光分子樣本（běn）冷卻至零下272攝氏（shì）度。每個樣本（běn）中的單個分子都能（néng）由（yóu）光譜（pǔ）選擇（zé）結合空間。為了生（shēng）成單（dān）光子，單個分子將從“源頭”樣本中激發而出。當分子（zǐ）的激（jī）發態衰變時，放射出的光子將緊緊聚集於距離幾米之外的另一個（gè）“目（mù）標（biāo）”樣本之上。為（wéi）了保證樣本中的單個分子能夠“看到”入射的光子，研究小（xiǎo）組必須保證它（tā）們（men）處於同（tóng）一（yī）頻率。此外，珍貴的單光子也需要與單個目（mù）標分（fèn）子進行有（yǒu）效地互動。

      科學家（jiā）表示，這是兩個量子光學天線之（zhī）間長距（jù）離通訊的首個例子。單（dān）個分子（zǐ）一般大小為1納米，而聚集的光束卻不（bú）能小於數百納米（mǐ）。這通常意味著大多數（shù）的入射光都會環繞分子（zǐ）進行運動，而無需“看見”對方。然而，如果入射光（guāng）子與分子的量（liàng）子力學過渡產生共鳴，在這個過程中，分子可像天線一般發揮作用，抓住其附近的光波。