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该研究团队展示了在0.91特斯拉磁场紧凑型彭宁阱中约束的40Ca+离子三种本征模式的高效亚多普勒激光冷却。通过使用与初始多普勒激光冷却相同的激光束组，研究人员将激光频率失谐以产生窄双光子暗共振。该过程实现了108(8)微秒的1/e冷却时间常数，最终将轴向模式平均热占据数从72(23)降至800微秒内的1.5(3)，这是通过729纳米附近电四极跃迁的共振探测测量的。团队向阱电极施加参数驱动，使轴向模式占据数与各径向模式发生相干交换，从而仅用轴向传播激光束实现了三维亚多普勒冷却。该亚多普勒冷却在ωz=2π×221千赫兹轴向振荡频率下实现，该频率使离子运动完全处于多普勒激光冷却极限之外的Lamb-Dicke约束区之外。测量到的冷却速率和最终模式占据数与半经典模型高度吻合，该模型结合了离子-光子相互作用的Lindblad主方程解与被约束离子的经典谐振子运动。