近日，哥伦比亚大学Weijun Yuan，Siwei Zhang，Sebastian Will团队在Science上发文，在超冷钠铯NaCs基态分子气体，实现极端碰撞损失抑制与宽范围偶极相互作用调控：在约10¹² cm⁻³密度下，分子寿命超过6秒。

利用双微波缀饰（同时用两束微波场照射超冷分子，使分子不再处于原来的“裸”基态，而是进入一种由微波场和分子转动态混合形成的缀饰态dressed state，可理解为分子被微波场“穿上一层光子外衣”），同时施加π和σ⁺偏振蓝失谐微波场，把分子制备到碰撞屏蔽本征态。分别将非弹性二体和三体损失极端抑制了超过10,000倍和1000倍。

研究发现，在很宽的偶极-偶极相互作用范围内，在低损失稳定窗口内，从而将偶极长度从−21,000连续调谐至12,000玻尔半径，覆盖偶极与反偶极相互作用。

结合最近实现的偶极分子玻色-爱因斯坦凝聚，该项发现，为探索强偶极量子液体、量子液滴和超固态等新奇多体物态提供了关键平台。

宽范围可调偶极相互作用下，超冷分子气体中的极端损失抑制。

图2. 单微波缀饰下，分子二体和三体损失的精确测量。

图3. 通过双微波缀饰，极端碰撞损失抑制。

图4. 偶极相互作用的宽范围实验调谐。

编辑语：超冷原子和超冷分子系统广泛用于模拟量子多体现象。其中，偶极分子气体尤其适合模拟可调的长程相互作用。然而，这些系统存在较高的二体和三体损失，这限制了其潜力，尤其是在强相互作用区域。该项研究，实现了一种双微波缀饰方案，在超冷钠铯基态分子气体中，在很宽的相互作用强度范围内抑制了损失。这些成果使奇异的偶极多体系统得以实现。

Weijun Yuan et al.  , Extreme loss suppression in an ultracold molecular gas with widely tunable dipolar interactions. Science 393, 1226-1229(2026). DOI:10.1126/science.adz0521