【技术实现步骤摘要】
本公开一般地涉及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，涉及用于为离子移动控制系统提供具有滤波开关(filtered switch)的切换系统的系统和方法。
技术介绍
1、一般而言，离子阱(ion trap)可以用作俘获的(trapped)离子量子(quantum)计算中的离子移动控制系统，其中离子用作用于计算的量子位(qubit)，并且电子的激发状态指示逻辑值或逻辑状态。诸如钡(ba)、镁(mg)、钙(ca)、铍(be)或诸如此类的离子可以带正电，并且离子的外层(outer shall)中的单个电子用作逻辑元件。两个或更多个的离子可以纠缠(entangle)，因为改变一个量子位的状态引起纠缠的量子位立即改变它们的状态，提供了相对于常规计算的显著的速度和功率节省。附加地，离子阱可以在原子钟中使用，其中离子的内部状态被用作频率参考，例如用于秒的定义。
2、然而，离子阱需要良好控制的环境和离子的精确处置。一般而言，离子阱中的离子是使用在大约200伏处操作和20兆赫(mhz)的射频(rf)场来俘获或控制的。附加地，像任何量子系统一样，离子具有有限的相干时间(coherence times)，需要迅速处置。然而，俘获的离子和离子串(string)是敏感的电场噪声，特别是在非周期性(secular)运动频率处。运动频率处的噪声激发离子的运动，导致加热。
技术实现思路
1、一种实施例装置包括数模转换器(dac)，连接到第一端口并且具有被使能以提供dac电压的电
2、一种实施例装置包括多个数模转换器(dac)，多个dac中的每个dac具有被使能以根据来自dac寄存器(register)的数字电压信号提供相应dac电压的电路，电极元件，包括连接到端口的电容器和电极，其中电容器连接在端口和参考电压之间，并且其中电极元件被配置为根据供应的dac电压提供用于控制离子的移动的电场，以及第一滤波器开关，具有连接在多个dac中的第一dac和电极之间的第一滤波器支路，其中第一滤波器支路具有与第一滤波器部分串联的第一滤波器支路开关，其中第一滤波器部分和电容器在第一dac和电极之间形成第一滤波器，其中第一滤波器支路开关被配置为选择性地将第一dac通过第一滤波器支路耦合到电极，其中第一滤波器被配置为减慢dac电压的电压瞬变，以将经滤波的第一dac电压作为供应的dac电压提供给电极。
3、一种实施例方法包括通过滤波器支路向离子位置控制元件的电极元件提供第一数模转换器(dac)电压持续第一时间段内，通过与滤波器支路并联的未滤波(unfiltered)支路向电极元件提供第一dac电压持续紧接在第一时间段之后的第二时间段，以及根据提供给电极元件的第一dac电压通过在电极元件的电极处提供的电场来控制离子的移动。
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1.一种装置，包括：
2.根据权利要求1所述的装置，其中，滤波器部分包括第一电阻器，其中电极元件包括电容器和电极，并且其中第一电阻器和电容器形成一阶电阻器-电容器(RC)滤波器。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，滤波器部分包括第一电阻器、第二电阻器和支路电容器，其中电极元件包括电极电容器和电极，并且其中第一电阻器、第二电阻器、支路电容器和电极电容器形成二阶电阻器-电容器(RC)滤波器。
4.根据权利要求1所述的装置，进一步包括滤波器切换控制器，其具有被使能以提供至少一个切换控制信号的电路，其中至少一个切换控制信号的第一切换控制信号使得滤波器支路开关闭合，并且其中滤波器支路开关的闭合使得滤波器支路开关通过滤波器支路将第一端口连接到第二端口并且通过滤波器将DAC连接到电极。
5.根据权利要求4所述的装置，其中，至少一个切换控制信号的第二切换控制信号使得旁路支路开关在滤波器支路开关闭合之后闭合。
6.根据权利要求5所述的装置，其中，至少一个切换控制信号的第三切换控制信号使得旁路支路开关在DAC电压提供电压分布之后打开，其中
7.根据前述权利要求5所述的装置，进一步包括在DAC和滤波器开关之间的多路复用器，其中多路复用器被配置为根据来自多路复用器切换控制器的控制信号选择性地将DAC连接到第一端口。
8.根据权利要求7所述的装置，其中，多路复用器具有连接到包括DAC的多个DAC的多个输入，其中多路复用器被配置为选择性地将多个DAC中的所选DAC连接到第一端口，其中滤波器开关支路和旁路支路被配置为选择性地将所选DAC连接到第二端口。
9.一种装置，包括：
10.根据权利要求9所述的装置，其中，第一滤波器开关进一步具有与第一滤波器支路并联地连接在第一DAC与电极之间的第一旁路支路，其中第一旁路支路具有第一旁路支路开关，并且被配置以选择性地将第一DAC耦合到电极，以将第一DAC电压作为供应的DAC电压提供给电极。
11.根据权利要求10所述的装置，进一步包括在多个DAC和第一滤波器开关之间的多路复用器，其中多路复用器被配置为选择性地将多个DAC中的每个DAC连接到第一滤波器开关，并且其中多路复用器被进一步配置为根据来自多路复用器切换控制器的控制信号将多个DAC中的所选DAC连接到第一滤波器开关。
12.根据权利要求10所述的装置，进一步包括：
13.根据权利要求12所述的装置，进一步包括滤波器切换控制器，滤波器切换控制器具有被使能以提供切换控制信号的电路，切换控制信号控制第一滤波器支路开关、第一旁路支路开关、第二滤波器支路开关和第二旁路支路开关以在第一时间段期间选择性地将第一DAC或第二DAC中的仅一个连接到电极，并且在第二时间段期间选择性地将第一DAC和第二DAC二者连接到电极。
14.根据权利要求12所述的装置，进一步包括滤波器切换控制器，滤波器切换控制器具有被使能以提供切换控制信号的电路，切换控制信号控制第一滤波器支路开关、第一旁路支路开关、第二滤波器支路开关和第二旁路支路开关，以在将第一DAC和第二DAC连接到电极之间的切换时的过渡阶段期间将第一DAC和第二DAC二者连接到电极并且同时第一DAC电压和第二DAC电压基本上相同。
15.一种方法，包括：
16.根据权利要求15所述的方法，其中，滤波器支路位于第一DAC和电极元件的电极之间，并且其中未滤波支路是设置在第一DAC和电极之间的第一旁路支路，其中滤波器支路包括滤波器支路开关和具有电阻器的滤波器部分，其中至少电极元件的电容器和电阻器形成电阻器-电容器(RC)滤波器。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，通过滤波器支路提供第一DAC电压持续第一时间段包括通过由滤波器切换控制器提供第一切换控制信号来使得滤波器支路开关闭合，其中滤波器支路开关的闭合使得滤波器支路开关通过滤波器将第一DAC连接到电极并且减慢第一DAC电压的电压过渡。
18.根据权利要求16所述的方法，其中，通过未滤波支路提供第一DAC电压持续紧接第一时间段之后的第二时间段包括使得第一旁路支路的旁路支路开关将第一DAC连接到电极元件而由第二DAC通过第二旁路支路向电极元件提供第二DAC电压，其中第一DAC电压与第二DAC电压基本上相同。
19.根据权利要求16所述的方法，进一步包括由第二DAC通过第二旁路支路向电极元件提供第二DAC电压持续第二时间段之后的第三时间。
20.根据权利要求16所述的方法，其中，通过滤波器支路向电极元件提供第一DAC电压持续第一...
【技术特征摘要】
1.一种装置，包括：
2.根据权利要求1所述的装置，其中，滤波器部分包括第一电阻器，其中电极元件包括电容器和电极，并且其中第一电阻器和电容器形成一阶电阻器-电容器(rc)滤波器。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，滤波器部分包括第一电阻器、第二电阻器和支路电容器，其中电极元件包括电极电容器和电极，并且其中第一电阻器、第二电阻器、支路电容器和电极电容器形成二阶电阻器-电容器(rc)滤波器。
4.根据权利要求1所述的装置，进一步包括滤波器切换控制器，其具有被使能以提供至少一个切换控制信号的电路，其中至少一个切换控制信号的第一切换控制信号使得滤波器支路开关闭合，并且其中滤波器支路开关的闭合使得滤波器支路开关通过滤波器支路将第一端口连接到第二端口并且通过滤波器将dac连接到电极。
5.根据权利要求4所述的装置，其中，至少一个切换控制信号的第二切换控制信号使得旁路支路开关在滤波器支路开关闭合之后闭合。
6.根据权利要求5所述的装置，其中，至少一个切换控制信号的第三切换控制信号使得旁路支路开关在dac电压提供电压分布之后打开，其中旁路支路在提供电压分布期间闭合。
7.根据前述权利要求5所述的装置，进一步包括在dac和滤波器开关之间的多路复用器，其中多路复用器被配置为根据来自多路复用器切换控制器的控制信号选择性地将dac连接到第一端口。
8.根据权利要求7所述的装置，其中，多路复用器具有连接到包括dac的多个dac的多个输入，其中多路复用器被配置为选择性地将多个dac中的所选dac连接到第一端口，其中滤波器开关支路和旁路支路被配置为选择性地将所选dac连接到第二端口。
9.一种装置，包括：
10.根据权利要求9所述的装置，其中，第一滤波器开关进一步具有与第一滤波器支路并联地连接在第一dac与电极之间的第一旁路支路，其中第一旁路支路具有第一旁路支路开关，并且被配置以选择性地将第一dac耦合到电极，以将第一dac电压作为供应的dac电压提供给电极。
11.根据权利要求10所述的装置，进一步包括在多个dac和第一滤波器开关之间的多路复用器，其中多路复用器被配置为选择性地将多个dac中的每个dac连接到第一滤波器开关，并且其中多路复用器被进一步配置为根据来自多路复用器切换控制器的控制信号将多个dac中的所选dac连接到...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·布兰德，
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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