通过空间调制矢量光束实现超冷原子合成准位场的调控

超冷原子通常由偏振均匀的标量光束控制，推动了量子模拟、计算和测量领域的进展。然而，矢量光束（VBs）——具有空间变化偏振的结构光——尽管具有更好的可调性和广泛的光学应用，却在该领域仍未被探索。本文演示了一种新方案，通过 VB 介导的内禅态间耦合在超冷原子中生成合成准位场。该方法实现了跨越扩大参数范围的角向条纹相位，实现了约三数量级的相位图增益，并促进了实验观察。我们进一步提出了一种全光方法，在自旋空间中创建拓扑非平凡的巨型涡旋，VB 参数控制其可调拓扑。我们的发现将 VB 确立为量子控制和探索特殊量子态与相位的强大工具。