相位稳定驻波中的快速多模式囚禁离子激光冷却
激光冷却是实现原子量子系统精确操控与测量的基础技术。在基于囚禁离子的量子计算与计量学研究中,面向规模化的集成光学控制不仅能提升相干/非相干操作性能,本文通过多通道集成光路实现了钙离子调控所需的紫外至红外波段激光传输(含被动相位稳定的紫外驻波场),展示了快速宽带激光冷却技术。实验验证了长期的理论预言:在驻波节点处实现突破传统多普勒极限的多普勒冷却。借助电磁诱导透明效应(EIT),研究团队在150微秒内将约5MHz带宽的振动模式从多普勒温度冷却至近基态,目标模态声子数占据率低至n̄≈0.5。与行波方案的直接对比表明,驻波方案在冷却速率、振动模式带宽及最终声子数等方面均具优势,这与早期理论预测完全吻合。该工作不仅证实了结构光场在实现稳健基态冷却方面的潜力,更凸显了可扩展光学控制方法在基础功能层面的显著优势。
量科快讯
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