自旋铷玻色-爱因斯坦凝聚体的快速制备与数分辨探测

高数据采集率与超低噪声探测对于玻色-爱因斯坦凝聚体中纠缠量子态的态层析与干涉应用而言是重要挑战。在本文中，我们提出了一种结合数分辨探测的高通量$^{87}$Rb玻色-爱因斯坦凝聚体源。我们在磁/光混合阱中采用混合蒸发方法，在$3.3$ s内制备出含有$2\times10^5$个原子、无可分辨热组分的玻色-爱因斯坦凝聚体。为对自旋自由度中的多体量子态进行高保真层析[arXiv:2207.01270]，需选取单一模式以进行数分辨探测。我们展示了多达$16$个原子的低噪声子样本选取，及其后续低于$0.2$个原子的计数噪声探测。所呈现的技术为以空前保真度创建与分析介观量子态，并将其用于基础与计量应用提供了一条令人振奋的路径。