近日中國科大郭光燦院士團隊與盧征天教授合作，將獨立設計的磁場芯片與光柵芯片結合，實現了基于雙芯片的冷原子磁光阱系統，在芯片化冷原子系統上取得新進展。
據悉，基于光柵芯片的磁光阱極大地簡化了傳統磁光阱中六束空間光的入射系統，體積小，重量輕，光窗口豐富，可擴展性高，在移動式量子精密測量系統、集成化量子計算系統中有強大的潛力。然而對于磁光阱的另一重要組成部分 —— 磁場線圈，大家仍然只能采用三維的線圈對來實現。
如果磁場線圈的尺寸較大，則需要更粗的導線和更強的電流來實現所學的磁場梯度，功耗大，發熱嚴重。如果將線圈的尺寸減小，則線圈可能會嚴重阻礙光路，減小可供使用光學窗口大小。
為解決這一問題，鄒長鈴課題組與盧征天教授合作，提出了一種全新的平面化磁場線圈構型，僅需一塊 3cm×3cm 的芯片即可產生磁光阱所需的四極磁場?；谥袊茖W技術大學的微納加工中心，他們自主設計和加工了相互匹配的磁場芯片與光柵芯片，并基于此成功地俘獲了超過 106 個低溫 87Rb 原子，證明了這個新穎構型的實用性。
中國科大官方介紹顯示，這兩種芯片尺寸小，重量輕，功耗低，騰出了更多的光學窗口。他們的使用也非常方便，可以將兩塊芯片疊在一起，僅需用透明膠固定在真空的玻璃窗口外面，通過單束激光入射即可俘獲冷原子。其中，磁場芯片只需 6.4W 即可驅動，有望用便攜蓄電池供電，推動了小型磁光阱系統的進一步集成。
