表面离子阱囚禁电场分布的测量方法及测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种表面离子阱囚禁电场空间分布的测量方法，包括：向所述离子阱电极施加激励信号；通过包括带电探针组件的原子力显微测量模块对所述离子阱的电极表面进行扫描，其中，所述带电探针组件配置成与扫描对象表面的电场发生相互作用，并诱导所述带电探针组件发生偏转或振荡状态变化；通过所述原子力显微测量模块的光学系统检测所述带电探针组件的状态变化，以确定所述离子阱囚禁电场的空间分布情况。本发明专利技术所提供的离子阱囚禁电场分布的测量方法，支持基于原子力显微术对表面离子阱囚禁电场的空间分布进行直接测量，消除了理论计算方法与实际物理模型的差异，解决了表面离子阱电极加工品质和囚禁离子属性难以确定而导致后续量子操作实验效率极低的困扰。导致后续量子操作实验效率极低的困扰。导致后续量子操作实验效率极低的困扰。

【技术实现步骤摘要】
表面离子阱囚禁电场分布的测量方法及测量装置


[0001]本申请涉及精密测量
，尤其涉及一种表面离子阱囚禁电场分布的测量方法及测量装置，一种用于微纳精密测量的带电探针组件的制备方法。

技术介绍

[0002]Paul型离子阱系统因相干时间长、制备和读出效率高等优势而被认为是实现量子计算等技术的最佳平台之一，其基本原理是利用离子阱电极产生一个三维时变囚禁电场实现带电离子的囚禁并对其进行相关的量子操作。
[0003]囚禁电场的形式紧密依赖于其电极属性，尤其随着离子阱微型化的发展，电极制作的相对精度更加难以保证，从而导致物理离子阱的囚禁属性难以确定，而且射频击穿损坏问题更加凸显。目前，对于离子阱囚禁属性的分析，通常采用有限元或边界元的方法理论模拟其电场分布而实现。由于理想物理模型与实际工艺的差异，使得理论计算方法仅能为设计过程提供重要的指导意义，而无法实现其加工品质的检验和囚禁属性的表征，导致利用其进行后续量子操作实验的效率极低。此外，目前适于离子阱囚禁电场分布测量的电光晶体传感器，最小探头尺寸仍为毫米量级，限制了其测量分辨率，使其仅限于较本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种表面离子阱囚禁电场分布的测量方法，其特征在于，包括：向所述离子阱电极施加激励信号；通过包括带电探针组件的原子力显微测量模块对所述离子阱电极的表面进行扫描，其中，所述带电探针组件配置成与扫描对象的表面电场发生相互作用，并诱导所述带电探针组件发生偏转或振荡状态变化；通过所述原子力显微测量模块的光学系统检测所述带电探针组件的状态变化，以确定所述表面离子阱囚禁电场的空间分布情况。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述带电探针组件包括：悬臂，具有固定端和自由端，所述悬臂配置成在所述离子阱的电极表面扫描，并在受力状态下以固定端为轴发生偏转；带电体，设置在所述悬臂的自由端，配置成与所述扫描对象的表面发生电场力的相互作用。3.如权利要求2所述的方法，其中，所述光学系统包括：发射组件，配置成向所述悬臂的自由端发射激光；接收组件，配置成接收由所述自由端反射的光信号，并转换为电信号；信号分析组件，与所述接收组件耦接，配置成根据所述电信号确定所述带电探针组件的偏转响应信号，并根据所述偏转响应信号确定所述表面离子阱囚禁电场的空间分布情况。4.如权利要求1
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3中任一项所述的方法，其中所述带电探针组件工作在静态模式、力曲线模式或动态模式下，以获得离子阱囚禁电场所要求的不同激励信号的情况。5.如权利要求3所述的方法，进一步包括：在实际测量前，对所述接收组件的光学灵敏度进行校准，以获取所述电信号与所述带电探针组件的偏转响应信号的对应关系；和...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑志月，张翔，
申请(专利权)人：北京量子信息科学研究院，
类型：发明
国别省市：