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低熵离子库仑晶体运动状态是其众多应用的基本前提，通常通过激光冷却制备。随着更大晶体在量子机制下运行，增加离子数量是否有助于冷却仍不明确，且近期成为争议焦点。本研究从理论与实验两方面探讨了多离子边带冷却以及不同自旋-运动耦合机制中集体效应的作用。在弱耦合条件下，多体效应不显著；然而在强耦合区域，自旋与运动子系统会发生相干态交换，从而通过适当定时的激光脉冲实现冷却。利用最多含91个离子的平面库仑晶体，研究人员证明，经一次脉冲后剩余平均声子数随离子数量按 \(1/N^2\) 缩放。通过重复脉冲，作者测得平均声子数低于 \(2 \cdot 10^{-4}\)。对于相干机制下的大晶体，该工作进一步揭示了自旋-运动动力学在很大程度上与初始声子统计无关。通过自旋测量，态交换机制可用于探测该模式中的声子分布。