【技术实现步骤摘要】
一种芯片离子阱
[0001]本文涉及但不限于量子计算机技术，尤指一种芯片离子阱。
技术介绍
[0002]量子计算机是一种使用量子逻辑进行通用计算的设备；量子计算机的基础逻辑单元由遵守量子力学的量子比特构成，大量相互作用的量子比特可以在物理上实现量子计算机。相对于传统计算机，量子计算机在解决一些特定问题时运算时间可大幅度减少。量子计算机在未来的基础科学研究、量子通讯及密码学、人工智能、金融市场模拟和气候变化预测等方面具有广泛的应用前景，因此受到了广泛关注。离子阱系统（ion trap）是一种通过电磁场将带电荷离子束缚在有限空间内，并且可以将带电离子与外界环境隔离的物理设备。在离子阱量子计算机中，量子信息被存储在离子的电子量子态之中，量子信息可以通过带电离子之间的库仑相互作用和量子化的集体作用进行传递。利用囚禁于势阱中的离子或原子量子比特阵列可以在实验条件下实现多种高保真度的量子逻辑门操作。离子量子比特在相互作用控制、长相干时间、高保真度量子逻辑门操作及量子纠错等衡量量子计算性能的关键指标上都有优异的表现，是最有可能实现量子计算
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种芯片离子阱，包括：两个以上光子离子信息交换区和光信道；其中，光子离子信息交换区设置为：建立光子和处于光子离子信息交换区的离子的纠缠态，并释放该光子；光信道连接光子离子信息交换区，收集并传输释放的光子，并对释放的光子进行联合测量，以建立处于不同光子离子信息交换区的离子的纠缠态。2.根据权利要求1所述的芯片离子阱，其特征在于，所述芯片离子阱还包括量子计算区，设置为：对处于量子计算区的离子执行量子操作；其中，所述量子操作包括以下任意一项或组合：原子电离、离子俘获、离子输运、量子逻辑门操作、量子存储、离子状态探测、激光冷却、离子初态制备。3.根据权利要求2所述的芯片离子阱，其特征在于，所述光子离子信息交换区、量子计算区和光信道集成于同一芯片。4.根据权利要求3所述的芯片离子阱，其特征在于，所述光信道包括以下一项或任意组合：集成于基底上的光收集装置、集成于所述芯片上的光波导、集成于所述芯片上的分束器、集成于所述芯片上的光子探测器、处于所述芯片外的分束器、处于所述芯片外的光子探测器。5.根据权利要求2所述的芯片离子阱，其特征在于，所述量子计算区设置为对处于量子计算区的离子执行量子操作包括所述量子逻辑门操作时，所述量子逻辑门操作包括：单比特逻辑门和/或多比特逻辑门；其中，所述多比特逻辑门通过激发离子晶体的集体振动模式或局域振动模式构建。6.根据权利要求2所述的芯片离子阱，其特征在于，所述芯片离子阱还包括第一激光装置，设置为：通过照射处于所述量子计算区和/或处于所述光子离子信息交换区的离子，激发离子的集体振动模式或局域振动模式，以实现处于所述量子计算区的离子之间的量子逻辑门；和/或，处于所述量子计算区的离子与处于所述光子离子信息交换区的离子之间的量子逻辑门；和/或，处于所述光子离子信息交换区的离子之间的量子逻辑门。7.根据权利要求2所述的芯片离子阱，其特征在于，处于所述光子离子信...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵文定，姚麟，杨蒿翔，连文倩，
申请(专利权)人：华翊博奥北京量子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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