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该研究团队展示了基于蓝宝石衬底的单晶硅（c-SOS）超表面，可将高斯光束转换为复杂光学势阱阵列，包括能捕获原子于暗区域的“光学瓶状光束”阵列与明亮光镊阵列的交替结构。单晶硅的高折射率和间接带隙特性使其能设计出高分辨率的近红外（波长>700纳米）超表面，这种超表面可通过CMOS兼容工艺实现规模化生产。与已广泛用于生成势阱阵列的空间光调制器（SLM）等主动元件相比，超表面提供了理论上无限可扩展的像素数量，能以极小尺寸实现大型复杂势阱阵列，同时降低动态噪声。为设计能产生三维瓶状光束作为暗势阱的超表面，该团队改进Gerchberg-Saxton算法，在超表面焦平面强制执行复振幅分布，并优化阵列中势阱的均匀性。研究人员已制备并测试了能将高斯激光束转换为明亮势阱阵列、暗势阱阵列及明暗交替势阱阵列的c-SOS超表面。