瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）与美国亚利桑那大学的研究人员合作，通过模拟研究末端都有由碳原子链隔开的炔基和醛基这一类有机分子，他们发现随着碳链的增长，电子能保持更长时间的同步状态。该研究表明，增加碳原子可减缓量子退相干现象。在像戊炔这样的较大分子中，通常干扰电子流动的某些振动会大幅减弱甚至消失。他们发现，仅保留有分子对称性的特定振动才会对相干性产生显著影响，而预期会引发干扰的面外振动则几乎毫无作用。这一发现为设计能长时间保持量子特性的分子提供了新思路。
在新兴的阿托化学领域，科学家们使用激光脉冲来触发和引导分子内部的电子运动。这种精度有朝一日可以让我们按需设计化学品。Attochemistry 还可以实时控制化学键的断裂或形成方式，从而产生高度靶向的药物，开发具有定制特性的新材料，并改进太阳能收集和量子计算等技术。但最大的障碍是退相干性
：电子在几飞秒（十亿分之一秒）内失去量子“同步”，尤其是当分子大而松软时。研究人员尝试了不同的方法来维持相干性——使用重原子、冰冻温度等。由于量子相干性在宏观尺度上消失，因此大多数维持相干性的方法都基于相同的假设：假设更大、更灵活的分子会更快地失去相干性。如果这个假设是错误的呢？
为了研究这个问题，洛桑联邦理工学院（EPFL）的艾伦·谢德格尔（Alan
Scheidegger）和伊日·瓦尼切克（Ji?í
Vaní?ek）以及亚利桑那大学的尼古拉·戈卢别夫（Nikolay Golubev）研究了一系列简单的有机分子，每个分子都有由碳原子链隔开的末端炔烃和醛基。他们使用模拟表明，延长碳链实际上有助于电子更长时间地保持同步。这一发现可能有助于设计能够更长时间地保持其量子特性的分子。
模拟原子和电子的每一个微小运动都太复杂了，而且在计算上是不可能的。因此，研究人员使用了一个聪明的捷径：他们将原子核（原子的重核）视为按照经典力学规则移动，就像小台球一样，但以近似的方式解释它们的量子性质，同时使用量子力学的确切定律仔细跟踪较轻的电子，充分捕捉它们的波状和概率性质。这种方法被称为半经典动力学，为他们提供了哪些特定的原子振动破坏了脆弱的量子态，哪些原子振动使其存活得更久。
研究发现，添加碳原子会减慢退相干速度。在像戊炔这样的较大分子中，某些通常会破坏电子流的振动变得不那么活跃，甚至消失了。事实上，研究表明，只有保持分子对称性的特定振动才会对相干性产生重大影响。相比之下，可能预期会造成干扰的平面外振动，结果几乎没有影响。
研究人员还发现，电荷迁移不仅持续时间更长，而且更容易观察到。当分子失去电子时，它会留下一个“空穴”——一个带正电荷的区域，其作用类似于缺失的电子。在研究的最大分子中，这个迁移空穴沿着碳链移动得更平稳、更可预测，内部振动的干扰更少。这种更清晰、更稳定的运动使科学家更容易精确计时干预，例如使用第二个激光脉冲来影响化学反应。简而言之，使分子变大有助于稳定电荷迁移，而不是破坏它。
量子相干性不仅仅是一种实验室现象，它对于量子计算机、超灵敏传感器和激光驱动的化学控制等技术至关重要。研究表明，通过使分子更大、更灵活——而不会失去其化学反应性——科学家实际上可以扩展量子相干性并稳定电荷迁移。
