利用纠缠对介观囚禁离子晶体中鼓膜模式的谱学与测温

我们演示了利用纠缠诱导退相干作为换能方法，对介观二维离子阵列中单个运动模式进行谱学和测温。我们的系统是一个直径约 400 $\mu$m 的平面晶体，由数百个$^9$Be$^+$离子组成，在 Penning 阱的约束势中表现出复杂的鼓膜模式。利用对$^9$Be$^+$价电子自旋的精确控制，我们施加均匀的自旋依赖光偶极力，以激发任意横向模式，其有效波长接近粒子间距（$\sim$20 $\mu$m）。通过自旋与运动自由度的纠缠，探测到了低于 1 nm 的质心位移。