低温囚禁离子系统技术方案

本公开描述了低温囚禁离子系统的各个方面。在一个方面中，描述了一种方法，该方法包括：使阱中的离子链达到低温温度，该阱是微制造的阱；以及在所述低温温度使用所述阱中的所述离子链进行量子计算、量子模拟或此二者。在另一方面中，描述了一种方法，该方法包括：在所述低温囚禁离子系统中建立锯齿状离子链；检测所述锯齿状离子链的配置变化；以及基于对所述配置变化的检测来确定压力的测量。在另一方面中，描述了一种方法，该方法包括：测量低频振动；基于所述测量生成控制信号以调整一个或多个光学组件；以及使用所述控制信号来控制所述一个或多个光学组件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】低温囚禁离子系统政府许可权本专利技术是在智能高级研究项目活动(IARPA)给予的拨款/合同No.03130638下由政府支持进行的。政府在这项专利技术中有一定的权利。相关申请的交叉引用本专利技术专利申请要求于2019年5月9日提交的名称为“CRYOGENICTRAPPED-IONSYSTEM”的美国非临时申请No.16/408,151和2018年5月11日提交的名称为“CRYOGENICTRAPPED-IONSYSTEM”的美国临时专利申请No.62/670,100的优先权，它们的内容通过整体引用合并于此。
本公开的方面总体上涉及量子信息处理系统，并且更具体地，涉及用于大规模量子操作(包括大规模量子模拟)的低温囚禁离子系统。
技术介绍
囚禁(trapped)原子离子是量子信息处理(QIP)方式之一，其提供了通用的、完全可编程的机器。囚禁原子离子也是量子信息网络(QINs)的主要平台，在量子信息网络中，长寿命的相同量子比特存储器可以通过库仑相互作用进行本地纠缠和通过光子通道进行远程纠缠。在室温工作的基于囚禁原子离子本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于操作囚禁离子系统的方法，该方法包括：/n使阱中的离子链达到低温温度，该阱是微制造的阱，并且该离子链具有至少30个离子；以及/n在所述低温温度使用所述阱中的所述离子链进行量子计算、量子模拟或此二者。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180511 US 62/670,100;20190509 US 16/408,1511.一种用于操作囚禁离子系统的方法，该方法包括：
使阱中的离子链达到低温温度，该阱是微制造的阱，并且该离子链具有至少30个离子；以及
在所述低温温度使用所述阱中的所述离子链进行量子计算、量子模拟或此二者。


2.根据权利要求1所述的方法，其中具有至少30个离子的所述离子链包括具有至少40个离子、50个离子、60个离子、70个离子、80个离子或90个离子的离子链。


3.根据权利要求1所述的方法，其中所述低温温度低于20开尔文。


4.一种用于在低温囚禁离子系统中执行压力测量的方法，该方法包括：
在所述低温囚禁离子系统中建立锯齿状离子链；
检测所述锯齿状离子链的配置变化；以及
基于对所述配置变化的检测来确定压力的测量。


5.根据权利要求4所述的方法，其中所述配置变化对应于所述锯齿状离子链从Z字形配置翻转到反Z字形配置。


6.根据权利要求4所述的方法，其中基于对配置变化的检测来确定压力的测量是基于所述锯齿状离子链从Z字形配置翻转到反Z字形配置的概率。


7.根据权利要求4所述的方法，其中所述锯齿状离子链的配置变化响应于所述锯齿状离子链与残余背景分子或原子之间的弹性碰撞。


8.根据权利要求4所述的方法，其中：
检测所述锯齿状离子链的配置变化包括检测所述锯齿状离子链的配置变化率，并且
基于对所述配置变化的检测来确定压力的测量包括基于所述变化率来确定所述压力的测量。


9.根据权利要求4所述的方法，其中所述锯齿状离子链包括30个或更多个离子。


10.根据权利要求4所述的方法，其中在所述低温囚禁离子系统中建立所述锯齿状离子链包括：
挤压线性离子链，使得其中间呈带扣状；以及
松驰挤压的离子链而不使其回到完全线性。


11.一种补偿量子信息处理(QIP)系统中的低频振动的方法，该方法包括：
测量低频振动；
基于所述测量生成控制信号以调整一个或多个光学组件；以及
使用所述控制信号控制所述一个或多个光学组件的操作。


12.根据权利要求11所述的方法，其中测量所述低频振动包括使用迈克尔逊干涉仪测量振动。


13.根据权利要求11所述的方法，其中生成所述控制信号包括生成前馈信号。


14.根据权利要求11所述的方法，其中生成所述控制信号包括生成反馈信号。


15.根据权利要求11所述的方法，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯托弗·门罗，G·帕加诺，P·W·赫斯，H·B·卡普兰，谭文林，P·J·里奇姆，
申请(专利权)人：马里兰大学帕克分校，
类型：发明
国别省市：美国;US