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该团队提出并表征了一种用于大型离子阱晶体质心模式快速近基态冷却的协议。当该模式的初始平均热占据数 \(\bar{n}_i\) 远小于离子数 \(N\) 时，红边带驱动在该模式与 \(N\) 个离子的集体自旋之间实施一种分束器型SWAP操作，其中后者有效充当量子谐振子。随后对自旋的重置消除了熵，从而实现质心模式的近基态冷却。该团队将该协议称为量子分束器冷却（QBSC）。研究人员分析了QBSC下影响最终可达到温度的几种实际不完美因素，包括有限的离子数、离共振载波和蓝边带贡献，以及旁观模式引起的边带驱动的影响。此外，该工作概述了消除载波驱动的实用策略。进一步地，研究表明在SWAP操作结束时测量离子的布居数统计，可以实现近乎最优的量子分束器测温（QBST），其经典Fisher信息接近热态的量子Fisher信息。该团队讨论了QBSC与连续边带冷却的联系，并将QBST与近期提出的基于快速绝热通过的测温方案进行了比较。该研究是利用多体效应为大型离子阱晶体中的激光冷却和测温开辟新途径的一个实例。