【技术实现步骤摘要】
本申请涉及量子计算机，尤其涉及用于离子阱量子计算机的离子寻址装置以及包括该离子寻址装置的离子阱量子计算机。
技术介绍
1、在本领域，量子计算机的研究和开发正在加速进行。量子计算机的实现依赖于量子比特（qubit，或称量子位）的制备和操控。不同于经典比特只能表示0或1，量子比特可以处于0和1的叠加态，允许并行计算。量子比特可以通过“纠缠”与其他比特相关联，使得计算过程具有更高的并行性和计算能力。
2、在基于离子阱的量子计算机技术中，为了执行这些量子门和量子算法，通常需要单独操控多个量子比特，因此需要构建能够控制多个量子比特的离子寻址装置来实现离子阱量子计算机的执行。
技术实现思路
1、有鉴于此，本申请实施例提供用于离子阱量子计算机的离子寻址装置以及包括该离子寻址装置的离子阱量子计算机，以解决至少一种技术问题。
2、本申请实施例提供的离子寻址装置包括：衍射分束器，用于从光源发出的光中分束出线性排布的多束光；第一透镜组，用于将衍射分束器分束出的多束光汇聚到多通道声光调制器；多通道声光调制器，用于将汇聚到多通道声光调制器的多束光分别接收到多通道声光调制器中线性排布的多个通道中分别进行调制，其中，汇聚到多通道声光调制器的多束光中的相邻两束光的光斑之间的间距与线性排布的多个通道中的相邻两个通道之间的间距一致；第二透镜组，用于对经由多通道声光调制器调制后输出的多束光进行放大；消色差双胶合透镜，用于将放大后的多束光准直为平行光；间隔式聚焦镜，用于将准直后的多束光分别聚焦到囚
3、可选地，汇聚到多通道声光调制器的多束光中的每束光的光斑大小符合多通道声光调制器的通道感光范围，聚焦到离子阱的多束光中的每束光的光斑大小符合艾里斑大小。
4、可选地，衍射分束器、第一透镜组、多通道声光调制器、第二透镜组、消色差双胶合透镜和间隔式聚焦镜共轴设置。
5、可选地，所述调制包括对光的频率、相位和振幅中的至少一者的调制。
6、可选地，离子寻址装置还包括：设置在光源与衍射分束器之间的一个或多个反射镜，用于将光源发出的光反射至衍射分束器。
7、可选地，离子寻址装置还包括：设置于第二透镜组与消色差双胶合透镜之间的负弯月透镜，用于消除因所述共轴存在偏差而引起的部分像差或全部像差。
8、可选地，所述第一透镜组包括相邻设置的第一平凸透镜和第二平凸透镜。
9、可选地，所述放大包括两级放大。
10、可选地，所述第二透镜组包括相邻设置的第一级放大透镜组和第二级放大透镜组，所述两级放大包括所述第一级放大透镜组的第一级放大和所述第二级放大透镜组的第二级放大。
11、可选地，所述第一级放大透镜组包括依次相邻设置的两个平凸透镜和一个平凹透镜。
12、可选地，所述第二级放大透镜组包括相邻设置的一个平凸透镜和一个平凹透镜。
13、可选地，所述多束光经所述多通道声光调制器产生多级衍射阶，所述多级衍射阶中的一者用于所述调制。
14、可选地，汇聚到多通道声光调制器的多束光中的相邻两束光的光斑之间的间距在800µm至950µm之间；和/或，汇聚到多通道声光调制器的多束光中的每束光的光斑的直径在90µm至135µm之间。
15、可选地，聚焦到离子阱的多束光中的相邻两束光的光斑之间的间距在3µm至12µm之间；和/或，聚焦到离子阱的多束光中的每束光的光斑的直径在1µm至5µm之间。
16、可选地，所述多个离子中包括以下离子中的至少一种：镱离子、钙离子、钡离子。
17、本申请实施例还提供的离子阱量子计算机包括如上所述的离子寻址装置。
18、本申请提供的离子寻址装置及离子阱量子计算机能够实现对多个量子比特的精准操控，以及基于多个量子比特的量子门操作及量子算法的执行。
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1.一种离子寻址装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，汇聚到多通道声光调制器的多束光中的每束光的光斑大小符合多通道声光调制器的通道感光范围，聚焦到离子阱的多束光中的每束光的光斑大小符合艾里斑大小。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，衍射分束器、第一透镜组、多通道声光调制器、第二透镜组、消色差双胶合透镜和间隔式聚焦镜共轴设置。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述调制包括对光的频率、相位和振幅中的至少一者的调制。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：
6.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，还包括：
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一透镜组包括相邻设置的第一平凸透镜和第二平凸透镜。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述放大包括两级放大。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第二透镜组包括相邻设置的第一级放大透镜组和第二级放大透镜组，所述两级放大包括所述第一级放大透镜组的第一级放大和所述第二
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第一级放大透镜组包括依次相邻设置的两个平凸透镜和一个平凹透镜。
11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第二级放大透镜组包括相邻设置的一个平凸透镜和一个平凹透镜。
12.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多束光经所述多通道声光调制器产生多级衍射阶，所述多级衍射阶中的一者用于所述调制。
13.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，汇聚到多通道声光调制器的多束光中的相邻两束光的光斑之间的间距在800µm至950µm之间；和/或，汇聚到多通道声光调制器的多束光中的每束光的光斑的直径在90µm至135µm之间。
14.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，聚焦到离子阱的多束光中的相邻两束光的光斑之间的间距在3µm至12µm之间；和/或，聚焦到离子阱的多束光中的每束光的光斑的直径在1µm至5µm之间。
15.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多个离子中包括以下离子中的至少一种：镱离子、钙离子、钡离子。
16.一种离子阱量子计算机，其特征在于，包括：权利要求1-15中任一项所述的离子寻址装置。
...【技术特征摘要】
1.一种离子寻址装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，汇聚到多通道声光调制器的多束光中的每束光的光斑大小符合多通道声光调制器的通道感光范围，聚焦到离子阱的多束光中的每束光的光斑大小符合艾里斑大小。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，衍射分束器、第一透镜组、多通道声光调制器、第二透镜组、消色差双胶合透镜和间隔式聚焦镜共轴设置。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述调制包括对光的频率、相位和振幅中的至少一者的调制。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：
6.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，还包括：
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一透镜组包括相邻设置的第一平凸透镜和第二平凸透镜。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述放大包括两级放大。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第二透镜组包括相邻设置的第一级放大透镜组和第二级放大透镜组，所述两级放大包括所述第一级放大透镜组的第一级放大和所述第二级放大透镜组的第二级放大。
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【专利技术属性】
技术研发人员：陆鹏飞，周卓俊，罗乐，陈柳平，李杨，
申请(专利权)人：国开启科量子技术安徽有限公司，
类型：发明
国别省市：
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