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该研究团队开发了一种统一的多体理论，用于双光子暗态激光冷却——这是将囚禁离子制备至接近其运动量子基态的关键技术。针对具有Λ型能级结构的离子在拉曼激光驱动下的情况，研究人员发现离子数量会引发弱耦合与强耦合之间的交叉转变，此时冷却速率与最终温度可同时达到最优值。 该工作获得了两种极端情况下的简明解析结果：在弱耦合区域，研究表明洛伦兹型自旋吸收光谱决定了冷却速率和运动态的最终占据数，两者均与离子数量无关。团队还特别指出在此情况下引入额外自旋相关力的优势。在强耦合区域，该理论揭示了暗态与亮态间声子交换引发的集体动力学效应，从而解释了冷却速率随离子数量增加而提升的现象。 这些解析结果与精确数值模拟高度吻合，为优化大型离子晶体冷却提供了实验可行的指导原则。这是实现可扩展、高保真囚禁离子量子技术的关键一步。