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受控的囚禁离子量子力学运动可用于模拟和探索集体量子现象，并处理量子信息。在外加囚禁势场中，冷原子离子群因静电斥力自组织形成“库仑晶体”。这些晶体中离子的运动呈现强耦合态，所有振动本征模式均涉及多个离子。虽然这为多体物理研究提供了条件，但也限制了该量子平台系统的灵活性与可调谐性。该研究团队展示了一种囚禁于独立位点的离子阵列，通过调节各离子的局域束缚势能，可实现振动模式的可控耦合与解耦。实验证实，单个振动量子（声子）可在边长为30微米的等边三角形顶点间被两至三个囚禁离子相干共享。研究人员通过绝热调控离子在构型空间闭合路径上的振动模式参与度，观察到当路径环绕振动本征值曲面的锥形交叉点时，单声子波函数会获得拓扑贝里相位。该团队通过单声子干涉观测此相位，并研究了振动模式调谐偏离绝热性时的相位崩塌现象。这些结果表明，二维阵列中离子运动的精确独立量子调控为研究量子多体效应提供了独特途径。