光晶格中原子冷却的示意图。将处在绝缘态的样品原子（蓝绿色球）交错浸泡到处在超流态的环境原子（红色球）中，这两种状态之间高效率的原子和熵的交换，导致有能隙的绝缘态不易被激发，系统中的热量主要以超流态低能激发的形式存储。 图自中国科大网站
《科学》杂志的审稿人对该工作给与高度评价：“他们在原子比特中实现了我所知的最低的熵，并且是在如此大的（1万个原子）系统中；进一步，他们报导了我所知的中性原子中的最高保真度两比特量子门（They show the lowest entropy/particle that I am aware of for an atomic register, no less one of this size (10^4); further, they report the highest fidelity two-qubit gate that I am aware of for neutral atoms 0.993(1)）；” “开发新的晶格量子气体制冷技术，是该学界为了研究新物态和满足量子信息处理需求的重要目标。有鉴于此，我认为他们实现如此大的熵减是一个突破……（Developing new cooling techniques for quantum gases in optical lattices is an important goal for the community to access novel states of matter and for quantum information applications. In that sense, I consider the impressive entropy reduction factor demonstrated here a breakthrough）。”
在该研究工作的基础上，研究团队将通过连接多对纠缠原子的方法，制备几十到上百个原子比特的纠缠态，用以开展单向量子计算和复杂强关联多体系统量子模拟研究。同时，该工作中的新制冷技术将有助于对超冷费米子系统的深度冷却，使得系统达到模拟高温超导物理机制的苛刻温区。该研究成果将极大推动量子计算和模拟领域的发展。
该研究工作得到了科技部、国家自然科学基金委、中科院、教育部和安徽省等的支持。
论文链接：https://doi.org/10.1126/science.aaz6801
（合肥微尺度物质科学国家研究中心、物理学院、中科院量子信息与量子科技创新研究院、科研部）