新方法几微秒内完成单原子清晰成像

来源：科技日报 科技日报记者 张佳欣 不同于现有中性原子平台中常见的"零或一"二值探测方式，该方法能够在单个"光镊"中区分并计数多个原子，而不会产生明显的成像模糊，从而实现精确的 原子数目原位测量。研究人员指出，这一能力对于中性原子量子计算的规模化发展、下一代原子钟的精度提升以及复杂多体量子模拟研究具有重要意义。 研究人员表示，传统成像通常需要较长曝光时间以收集足够光子信号，而他们采用了类似"相机闪光灯"的策略，在极短时间内对原子进行强烈照射，不仅显 著缩短了成像时间，还能获得足够高的信噪比。 该方法还结合了快速冷却步骤。研究人员解释说，原子在成像过程中会获得一定能量，但不足以逃离光学陷阱。通过短而强的荧光脉冲进行照射后，研究人 员可在极短时间内完成摄像，成像速度比典型方法快约1000倍。随后再利用快速冷却脉冲去除多余能量，使"光镊"内的原子能被反复成像。 在此基础上，研究团队还首次实现了对费米子同位素镱-173的单原子成像。该同位素具有6个内部基态能级，为构建基于"量子多能级"而非传统量子比特的 量子电路提供了实验基础，有望提升量子信息存储与处理效率。 研究人员表示，该成果为中性原子量子技术平台的发展提供了 ...