一种激光寻址装置、方法及囚禁粒子的系统制造方法及图纸

本申请公开了一种激光寻址装置、方法及囚禁粒子的系统，可降低对聚焦透镜的要求及成本，提高可扩展性，从而可满足对更多粒子的激光寻址。该装置包括：第一激光产生模块，用于产生移频光，将移频光发射至第一聚焦模块；第一聚焦模块，用于对接收到的移频光进行聚焦处理，并将聚焦后的移频光发射至系统中以目标粒子为中心的多个粒子上；多个粒子被移频光照射后发生不同的频率偏移；第二激光产生模块，用于产生调控光，将调控光发射至第二激光控制模块；第二激光控制模块，用于对调控光的频率进行调控，采用扫频光方式发射至系统中的目标粒子上；扫频光为以目标粒子发生频率偏移之前的原始频率为基准，在指定频率范围内变化的调控光。光。光。

【技术实现步骤摘要】
一种激光寻址装置、方法及囚禁粒子的系统


[0001]本申请涉及量子计算
，尤其涉及一种激光寻址装置、方法及囚禁粒子的系统。

技术介绍

[0002]在目前的量子计算和量子模拟领域中，离子阱系统是常用的实验平台之一。离子阱系统是在超高真空环境下，通过使用特定形状的电极制造射频和静电场，从而利用电场束缚囚禁带电离子的技术。离子受到电场的束缚，会被稳定囚禁在离子阱的中心区域，并且有规律地排列为一维离子链(如图1所示，离子在真空腔下，可以排列为一维离子链的离子结构)或者二维离子晶格(图1未示出)、甚至更高维度的离子结构。
[0003]离子通常具有多个能级，一般可以从多个能级中，选择某一对特定的上下能级作为量子比特两种的状态，即|0>或者|1>(狄拉克符号)。例如，参阅图2，为一种离子能级的示意图。通过使用特定频率的激光可以使离子进行能级跃迁，比如，由下能级跃迁至上能级。也就是说，通过使用特定频率的激光照射离子，可以实现离子的量子比特在|0>、|1>两种状态之间的翻转操作。实际应用中，若本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光寻址装置，应用于囚禁粒子的系统，其特征在于，包括：第一激光产生模块、第一聚焦模块、第二激光产生模块以及第二激光控制模块；所述第一激光产生模块，用于产生移频光，将所述移频光发射至所述第一聚焦模块；所述第一聚焦模块，用于对接收到的所述移频光进行聚焦处理，并将聚焦后的所述移频光发射至所述系统中以目标粒子为中心的多个粒子上；其中，所述多个粒子被所述移频光照射后发生不同的频率偏移；所述第二激光产生模块，用于产生调控光，将所述调控光发射至所述第二激光控制模块；所述第二激光控制模块，用于对所述调控光的频率进行调控，采用扫频光方式发射至所述系统中的所述目标粒子上；其中，所述扫频光为以所述目标粒子发生频率偏移之前的原始频率为基准，在指定频率范围内变化的调控光。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：第一激光控制模块；所述第一激光控制模块位于所述第一激光产生模块和所述第一聚焦模块之间，用于改变来自所述第一激光产生模块的移频光的传输方向，并将移频光发射至所述第一聚焦模块。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一激光控制模块，还用于对所述移频光进行分束，得到N束子移频光，所述N为正整数；所述第一激光控制模块，用于改变来自所述第一激光产生模块的移频光的传输方向，具体用于：分别改变所述N束子移频光的传输方向。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：第三激光控制模块和第二聚焦模块；所述第二激光控制模块，还用于对所述调控光进行分束，得到M束子调控光，将所述M束子调控光发射至所述第三激光控制模块，所述M为正整数；所述第三激光控制模块，用于分别改变接收到的所述M束子调控光的传输方向，并将所述M束子调控光发射至所述第二聚焦模块；所述第二聚焦模块，用于对接收到的所述M束子调控光进行聚焦处理，并将聚焦后的所述M束子调控光，分别发射至对应的子移频光的照射区域。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第二激光控制模块，用于对所述调控光的频率进行调控，采用扫频光方式发射至所述系统中的所述目标粒子上，具体用于：对所述M束调控光的频率分别进行调控，采用扫频光方式分别发射至所述系统中对应的子移频光的照射区域。6.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第二激光控制模块，用于采用扫频光方式发射至所述系统中的所述目标粒子上，具体用于：采用扫频光方式发射至所述系统中包含的多个粒子上，所述多个...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯婉儿，林毅恒，吕为民，杜江峰，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：