離子通過兩端有墊片的金屬絲在長距離上耦合。當研究人員用激光冷卻一個離子時，他們觀察到了另一個離子上的冷卻效應

簡單地将兩個空的錫罐用一根長線連接起來，一個人把一個罐子放在耳朵上，就可以聽到另一個人對着另一端罐子的輕聲說話，一根簡單的線可以使聲音傳播得比在空氣中還遠。兩個新的實驗演示了一種類似的方法，用一條細導線連接兩個被陷俘在相距一定距離上的離子，使得這兩個離子可以在比直接相互作用範圍遠一千倍的距離上彼此感知。陷俘帶電粒子是很困難的，這是因為電磁對稱性不容許靜态的三維限制勢。但是一些精妙的實驗已表明，可以使用動态變化勢來陷俘帶電粒子。

除了陷俘之外，另一個困難是探測陷阱中被陷俘的粒子，并控制它們的運動和内部狀态。早期常見的離子陷俘方法是使用陷阱的一個電極作為傳感器，一旦帶電粒子進入陷阱，會在該電極中産生鏡像電荷。被陷俘粒子的運動引起鏡像電荷運動，産生可測量的電流。但是鏡像電荷方法缺少操控陷阱中單個粒子運動所需的靈敏度，還有一種使用光場操控單個粒子的方法，但是這種方法隻對具有可實現光躍遷的粒子有效。研究人員的目标是使鏡像電荷方法能更有效地操控單個粒子的運動。

兩個研究團隊，加利福尼亞大學伯克利分校的DaAn及其同事和德國美因茨大學的Matthew Bohman及其同事的實驗表明，一對獨立的單個粒子可以通過鏡像電荷彼此感知，這些鏡像電荷是它們在附近的一根導線中産生的。在導線一端的粒子的振動引起導線中電子相應的運動，而電子的運動反過來又影響在導線遠端的另一個粒子。兩個團隊都用這種“長距離”聯系進行溫度控制。粗略地說，他們使用這種導線将一端的一個冷粒子的“冷信息”發送給另一端的熱粒子。粒子隻能分開一毫米左右，距離太遠，不能通過偶極或範德瓦耳斯相互作用來傳遞這種信息。

在An與他同事的實驗中，兩個鈣離子被分别陷俘在相距0.6 mm的單獨的陷阱中。這兩個陷阱建在一面圓片上，圓片上有蝕刻出的電極，大多數電極用來約束每個粒子。陷阱裝置還有一個額外的電極，是一根兩端各有一個墊片的細導線，離子懸浮在這些墊片的上方。

為證明兩個離子之間存在聯系，伯克利團隊觀測了離子升溫速度的變化。冷離子，如果沒有和其他離子發生聯系，會因環境的作用而升溫。當研究人員用激光冷卻一個鈣離子時，觀測到另一個離子升溫的速度明顯比正常情況減緩。由于實驗中兩離子之間的耦合比較弱，研究人員隻能使第二個離子的升溫速度減緩為原來的一半，而不能使它冷卻。

Bohman及其合作者成功地用一根導線将質子與相距9 cm遠的激光冷卻的铍離子連接起來，使質子冷卻。他們将一諧振器與導線連接，諧振器增強了導線中的電流，使總的粒子—粒子之間的耦合增強。

激光冷卻的離子之間，如果經諧振器增強的相互作用足夠強，可以使單個質子冷卻到5 K以下的溫度。這一溫度仍然高于激光冷卻的離子溫度(一般在10-6 K範圍)。這裡質子的冷卻受到諧振器溫度的限制，諧振器隻用液氦冷卻到幾開爾文。研究人員可以通過調整諧振器的頻率到一最佳值，在保持強的粒子—粒子耦合的同時降低諧振器傳遞給粒子的熱量。

進一步的改進将可以使質子或其他基本粒子冷卻到10-6 K的溫度，遠低于所謂的量子體系。使用超冷陷俘的質子，研究人員可以進行荷質比以及旋磁比的精确測量，通過這些測量可以揭示粒子物理标準模型中的矛盾。從更實用的角度講，某一天可能連接離子量子比特，成為量子模拟與計算的新平台。

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