用于控制俘获的离子的装置制造方法及图纸

一种用于控制俘获的离子的装置包括第一衬底。第二衬底设置在第一衬底上方。一个或多个第一能级离子阱被配置成俘获第一衬底和第二衬底之间的空间中的离子。一个或多个第二能级离子阱被配置成俘获第二衬底上方的空间中的离子。提供在第二衬底中的开口，通过该开口离子可以在第一能级离子阱和第二能级离子阱之间转移。之间转移。之间转移。

【技术实现步骤摘要】
用于控制俘获的离子的装置


[0001]本公开一般涉及俘获的离子的领域，并且特别地涉及用于控制俘获的离子来量子计算的装置和方法。

技术介绍

[0002]俘获的离子是在量子计算机中用作量子比特（量子位元）的最有前途的候选之一，因为它们可以借助于电磁场以长的存在期被俘获在可缩放阵列中。目前，最先进的离子阱（ion trap）可以单独地控制大约50量子比特，并且可以将多达16量子比特保持在完全纠缠的状态下。未来的量子计算机将需要把可控量子比特的数量增加到超过100或甚至1000以胜过经典的超级计算机。此外，用于每个量子比特的离子的数量将来将提高到大约6到100个离子，以便在量子计算期间允许更高效的纠错。
[0003]随着增加离子数量，对用于控制俘获的离子的装置（诸如例如量子计算装置）的面积要求增加。假设相邻离子之间的平均距离为10至100μm并且离子数量为10000，则总的所需面积可以大到100 cm2至1m2。
[0004]当按比例增大离子数量时出现的另一个问题是由光学串扰引起的去相干的增加发生。也就是说，操纵和读出特定离子的电子状态本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于控制俘获的离子的装置，所述装置包括：第一衬底；第二衬底，设置在所述第一衬底上方；一个或多个第一能级离子阱，被配置成俘获所述第一衬底和所述第二衬底之间的空间中的离子；一个或多个第二能级离子阱，被配置成俘获在所述第二衬底上方的空间中的离子；以及在所述第二衬底中的开口，离子能够通过所述开口在第一能级离子阱和第二能级离子阱之间转移。2.根据权利要求1所述的装置，还包括：第三衬底，设置在所述第二衬底上方，其中，所述第二衬底上方的所述空间由所述第三衬底限定。3.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述第一衬底和/或所述第二衬底是半导体衬底。4.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，第一衬底设置有实施在所述第一衬底的顶侧的上多层电极结构；以及第二衬底设置有实施在所述第二衬底的底侧的下多层电极结构且设置有实施在所述第二衬底的顶侧的上多层电极结构；其中，所述一个或多个第一能级离子阱包括所述第一衬底的所述上多层电极结构和所述第二衬底的所述下多层电极结构，以及所述一个或多个第二能级离子阱包括所述第二衬底的所述上多层电极结构。5.根据前述权利要求中任一项所述的装置，还包括：加载区，布置在所述第一衬底与所述第二衬底之间的所述空间中，在所述加载区中所述离子被生成、被冷却并被俘获在所述一个或多个第一能级离子阱中；以及处理区，布置在所述第二衬底上方的所述空间中，在所述处理区中所述离子被俘获在所述一个或多个第二能级离子阱中，并且在所述处理区中执行在俘获的离子之间的量子操作。6.根据权利要求5所述的装置，还包括：存储区，离子以冷却状态储备在所述存储区中，所述存储区布置在所述第一衬底和所述第二衬底之间的所述空间中或者在所述第二衬底上方的所述空间中。7.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述一个或多个第一能级离子阱包括线性离子阱，并且所述一个或多个第二能级离子阱包括线性离子阱。8.根据前述权利要求中任一项所述的装置，还包括：可移动微机电系统MEMS元件，被配置...

【专利技术属性】
技术研发人员：C，
申请(专利权)人：英飞凌科技奥地利有限公司，
类型：发明
国别省市：