【技术实现步骤摘要】
本专利技术一般地涉及一种用于在离子阱中存储和移动离子的系统和方法，并且在特定实施例中，涉及一种用于在多维离子路由系统中提供杂散电压场补偿的系统和方法。
技术介绍
1、通常，离子阱可被用于捕获离子量子计算，其中离子用作计算的量子位元(qubit)，电子的激发态指示逻辑值或逻辑状态。离子(诸如，钡(ba)、镁(mg)、钙(ca)、铍(be)等)可带正电荷，并且离子的外层中的单个电子被用作逻辑元件。两个或更多个离子可被纠缠，因为改变一个qubit的状态使纠缠的qubit立即改变它们的状态，从而相对于传统计算提供显著的速度和功率节约。另外，离子阱可被用于原子钟，其中离子的内部状态被用作频率基准，例如用于秒的定义。
2、然而，离子阱需要很好地控制的环境和离子的精确处理。通常，使用在大约200伏特和20兆赫兹(mhz)操作的射频(rf)场，离子阱中的离子被捕获或控制。另外，像任何量子系统一样，离子具有有限的相干时间，需要迅速的处理。然而，捕获的离子对杂散电压敏感，所述杂散电压可能在离子阱中是局部的或区域性的并且可能例如由光子与产生表面电荷的电介质的相互作用引起。
技术实现思路
1、一种实施例设备包括：多个第一电极，连接到系统，所述系统被配置为选择性地将离子移动控制电压提供给所述多个第一电极中的每个电极；电压源，被配置为提供一个或多个补偿电压；多个补偿电极，包括多个补偿电极对，其中所述多个补偿电极对中的每个补偿电极对与所述多个第一电极中的一个或多个不同第一电极关联；和多个开关，其中所
2、一种实施例设备包括：一个或多个射频(rf)电极，被连接到rf产生系统，并且被配置为创建rf捕获点并且捕获离子；多个第一电极，被配置为通过作为被提供离子移动控制电压的结果而产生电场来沿着移动方向控制离子的移动；电压源，被配置为提供一个或多个补偿电压；多个补偿电极，包括多个补偿电极对，其中所述多个补偿电极对中的每个补偿电极对与所述多个第一电极中的安放在关联的补偿电极对的补偿电极之间的一个或多个不同第一电极关联，其中每个补偿电极对被配置为响应于提供给所述补偿电极对的所述补偿电极的补偿电压而将补偿电场(e场)提供给通过一个或多个关联的第一电极而穿梭的离子以朝着所述rf捕获点移动受杂散电压影响的离子；和多个开关，其中所述多个开关中的每个开关被配置为选择性地将所述多个补偿电极中的相应补偿电极连接到所述电压源。
3、一种用于使用实施例系统的实施例方法包括：在具有多个补偿电极和多个第一电极的离子移动控制系统中从所述多个补偿电极识别一个或多个补偿电极；为所述一个或多个补偿电极确定补偿电压；控制电压源以提供所述补偿电压；并且在所述多个第一电极中的第一电极控制离子的移动的同时，通过将所述一个或多个补偿电极连接到所述电压源来将所述补偿电压提供给所述一个或多个补偿电极。
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1.一种设备，包括：
2.如权利要求1所述的设备，还包括：
3.如权利要求1所述的设备，其中所述补偿电极是所述多个补偿电极对中的补偿电极对的第一补偿电极，并且其中所述补偿电极对的所述第一补偿电极和第二补偿电极被安放在关联的一个或多个第一电极的相对侧。
4.如权利要求1所述的设备，还包括：补偿控制器，被连接到所述多个开关和所述电压源。
5.如权利要求1所述的设备，还包括：一个或多个射频(RF)电极，被连接到RF系统。
6.如权利要求5所述的设备，其中所述多个第一电极、所述多个补偿电极和所述一个或多个RF电极被安放在同一芯片中。
7.如权利要求6所述的设备，其中所述一个或多个RF电极中的第一RF电极在所述多个第一电极和所述多个补偿电极对的第一补偿电极之间延伸，其中所述一个或多个RF电极中的第二RF电极在所述多个第一电极和所述多个电极对的第二补偿电极之间延伸，并且其中所述多个第一电极被安放在所述第一RF电极和所述第二RF电极之间。
8.如权利要求5所述的设备，其中所述多个第一电极和所述多个补偿电极被安放
9.如权利要求8所述的设备，还包括：一个或多个第一RF地电极，被安放在所述第一芯片中；和一个或多个第二RF地电极，被安放在所述第二芯片中。
10.一种设备，包括：
11.如权利要求10所述的设备，还包括：多个电容器，其中所述多个电容器中的每个电容器与所述多个补偿电极中的电极关联并且被连接到所述多个补偿电极中的所述电极；和
12.如权利要求10所述的设备，还包括：补偿控制器，被配置为识别所述多个补偿电极中的补偿电极，并且向所述多个开关发送一个或多个信号，所述一个或多个信号使所述多个开关中的开关将所述补偿电极连接到所述电压源。
13.如权利要求12所述的设备，其中所述补偿控制器还被配置为识别所述多个补偿电极中的两个或更多个补偿电极，并且向所述多个开关发送一个或多个信号，所述一个或多个信号使所述多个开关中的两个或更多个开关同时将所述两个或更多个补偿电极连接到所述电压源。
14.如权利要求12所述的设备，其中所述补偿控制器还被配置成为所述补偿电极确定第一补偿电压，并且向所述电压源发送信号，使所述电压源将所述第一补偿电压提供给所述补偿电极。
15.如权利要求14所述的设备，其中所述补偿电极是所述多个补偿电极对中的补偿电极对的第一补偿电极，并且其中所述补偿电极对的所述第一补偿电极和第二补偿电极被安放在关联的一个或多个第一电极的相对侧；并且
16.一种方法，包括：
17.如权利要求16所述的方法，其中通过将所述一个或多个补偿电极连接到所述电压源来将所述补偿电压提供给所述一个或多个补偿电极包括控制多个开关中的一个或多个开关以将所述一个或多个补偿电极连接到所述电压源。
18.如权利要求17所述的方法，其中控制多个开关中的所述一个或多个开关以将所述一个或多个补偿电极连接到所述电压源包括对与所述一个或多个补偿电极关联的一个或多个电极进行充电。
19.如权利要求16所述的方法，其中所述一个或多个补偿电极包括补偿电极对的第一补偿电极，并且其中所述补偿电极对的所述第一补偿电极和第二补偿电极被安放在一个或多个关联的第一电极的相对侧；并且
20.如权利要求19所述的方法，其中将所述第一补偿电压提供给所述第一补偿电极并且将第二补偿电压提供给所述第二补偿电极包括在由一个或多个关联的第一电极执行的移动控制期间将补偿电场(E场)提供给所述离子以朝着捕获所述离子的RF场的RF捕获点移动受杂散电压影响的离子。
...【技术特征摘要】
1.一种设备，包括：
2.如权利要求1所述的设备，还包括：
3.如权利要求1所述的设备，其中所述补偿电极是所述多个补偿电极对中的补偿电极对的第一补偿电极，并且其中所述补偿电极对的所述第一补偿电极和第二补偿电极被安放在关联的一个或多个第一电极的相对侧。
4.如权利要求1所述的设备，还包括：补偿控制器，被连接到所述多个开关和所述电压源。
5.如权利要求1所述的设备，还包括：一个或多个射频(rf)电极，被连接到rf系统。
6.如权利要求5所述的设备，其中所述多个第一电极、所述多个补偿电极和所述一个或多个rf电极被安放在同一芯片中。
7.如权利要求6所述的设备，其中所述一个或多个rf电极中的第一rf电极在所述多个第一电极和所述多个补偿电极对的第一补偿电极之间延伸，其中所述一个或多个rf电极中的第二rf电极在所述多个第一电极和所述多个电极对的第二补偿电极之间延伸，并且其中所述多个第一电极被安放在所述第一rf电极和所述第二rf电极之间。
8.如权利要求5所述的设备，其中所述多个第一电极和所述多个补偿电极被安放在第一芯片中，并且所述一个或多个rf电极被安放在安装到所述第一芯片的第二芯片中。
9.如权利要求8所述的设备，还包括：一个或多个第一rf地电极，被安放在所述第一芯片中；和一个或多个第二rf地电极，被安放在所述第二芯片中。
10.一种设备，包括：
11.如权利要求10所述的设备，还包括：多个电容器，其中所述多个电容器中的每个电容器与所述多个补偿电极中的电极关联并且被连接到所述多个补偿电极中的所述电极；和
12.如权利要求10所述的设备，还包括：补偿控制器，被配置为识别所述多个补偿电极中的补偿电极，并且向所述多个开关发送一个或多个信号，所述一个或多个信号使所述多个开...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·布兰德尔，
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：
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