囚禁离子的电子自由度和运动自由度可以在单量子层面上被操控以及相干耦合。而在保持这种独特层面的操控的前提下，要把一个一个离子集成为复杂量子系统，仍然是一项具有挑战性的任务。

对于许多应用而言，传统势阱中的线性离子链非常适合解决这个问题。然而，由磁场或者射频电俘获势场引起的受迫运动有时会将系统性能局限在一维空间，并严重影响向高维系统的推广。

在本文中，Julian Schmidt等研究者报告了在没有射频电场或额外磁场的条件下，在单光束光学偶极势阱中对多个钡离子的俘获。该团队研究了在光阱内多达六个离子的系综的有序持久性，测量了它们的温度，并得出结论：这些离子形成了线性链，通常也称作一维库仑晶体。

作为概念验证性的演示，研究者们获取了光阱内的集体运动，并对光阱中的简正模式进行了光谱测量。这个系统提供了一个没有受迫运动的平台，并结合了光学俘获的优势（例如依赖于量子态的约束以及纳米尺度的势场）和囚禁离子晶体的理想特性（例如以集体运动为特征的长程作用）。研究者们从少数几个离子开始，已经提出了这些性质将使得多体物理能够开展实验研究，并且一维晶体和二维晶体之间的结构量子相变研究也将得以开始。

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