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单片式三维（3D）保罗阱将二维（2D）芯片阱的高精度微加工优势与宏观保罗阱（通常需手工组装）特有的深势阱捕获能力和低加热率特性相结合。然而，对于重离子物种（如Yb⁺和Ba⁺）而言，在维持所需高射频电压的同时实现低运动加热率及高数值孔径（NA）光学通路仍存在重大技术挑战。该研究团队提出了一种分段式单片熔融石英刀片阱，其离子-电极距离为250微米，可在高射频电压下稳定工作。研究人员以Yb⁺离子为基准测试该阱性能，结果表明：在阱轴向中心200微米范围内可产生轴向均匀的捕获势场，具备多方向高光学通路（NA值高达0.7），室温条件下径向阱频率约3 MHz时运动加热率低至1.1±0.1量子/秒。此外，团队观测到径向质心模式的运动拉姆齐相干时间T₂约为95毫秒，并通过状态制备与测量校正实现了99.3+0.7−1.5%的双量子比特门保真度。这些成果确立了熔融石英单片刀片阱作为可扩展模块化平台的潜力，适用于重离子物种的量子模拟、计算、计量及网络构建等领域。