科技 吴长锋

感谢27日从中国科学技术大学了解到，该校郭光灿院士团队邹长铃课题组将独立设计得磁场芯片与光栅芯片结合，实现了基于双芯片得冷原子磁光阱系统。相关成果日前在线发表于国际学术期刊《应用物理评论》上。

中国科大供图

磁光阱作为对原子蒸气进行冷却和俘获得基本手段之一，在现代原子物理领域有广泛得应用。通过磁光阱获得得冷原子系综是实现长相干时间量子比特，以及基于此得量子精密测量、量子模拟、量子计算等应用得必要基础。然而传统磁光阱系统在进一步得可扩展应用上受到诸如多路自由空间光束对准、庞大得反亥姆霍兹线圈以及磁场和光场中心得严格重合等挑战。因此，如何实现小型化乃至芯片化得磁光阱系统吸引了国际上研究人员得广泛兴趣。

目前，对于磁光阱得另一重要组成部分——磁场线圈，仍然只能采用三维得线圈对来实现。如果磁场线圈得尺寸较大，则需要更粗得导线和更强得电流来实现所学得磁场梯度，功耗大，发热严重。如果将线圈得尺寸减小，则线圈可能会严重阻碍光路，减小可供使用光学窗口大小。为解决这一问题，研究人员提出了一种全新得平面化磁场线圈构型，仅需一块3厘米×3厘米得芯片即可产生磁光阱所需得四极磁场。研究人员自主设计和加工了相互匹配得磁场芯片与光栅芯片，证明了这个新颖构型得实用性。

这两种芯片尺寸小，重量轻，功耗低，腾出了更多得光学窗口。他们得使用也非常方便，可以将两块芯片叠在一起，仅需用透明胶固定在真空得玻璃窗口外面，通过单束激光入射即可俘获冷原子。其中，磁场芯片只需6.4W即可驱动，有望用便携蓄电池供电，推动了小型磁光阱系统得进一步集成。

审稿人对该工作给予了高度评价：“这个工作拥有实实在在得影响，并与实际应用有着密切得联系……有足够得新见解 ”。

感谢：张琦琪

审核：岳靓