用于离子阱量子计算的离子寻址系统技术方案

技术编号:45534378 阅读:24 留言:0更新日期:2025-06-13 17:34
本发明专利技术公开了一种用于离子阱量子计算的离子寻址系统,属于量子计算技术领域。该系统包括激光单元、声光偏转器、聚焦整形单元、平移台以及寻址控制模块。激光单元包括激光器和光纤准直器,声光偏转器用于偏转激光传播方向,聚焦整形单元用于对激光进行扩束和整形,并聚焦至所述离子阱,寻址控制模块用于根据离子阱对激光焦斑的响应信号控制声光偏转器和平移台,以使激光准确聚焦至单个目标离子。本发明专利技术提供的离子寻址系统通过平移台和声光偏转器结合偏转激光,不仅使系统结构紧凑,避免繁冗再调试过程,而且提高了激光焦斑质量,大幅增加了系统寻址范围。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于量子计算,具体涉及一种用于离子阱量子计算的离子寻址系统


技术介绍

1、在基于离子阱的量子计算中,量子门和算法的执行常需操控多个量子比特,为此必须构建精确的离子寻址系统。该系统通过调控激光束,在离子阱中形成聚焦光斑,当光斑对准目标离子时,即实现了对该离子的寻址。

2、然而,现有技术的寻址系统在使用中存在诸多挑战,比如,易受平台微小抖动干扰。由于系统结构复杂,即便是微小的机械抖动也可能导致激光光斑与目标离子的偏移,从而影响操控精度,甚至导致失败。其次,传统的寻址系统体积庞大,不仅占据实验空间,还容易引入额外的不稳定因素,限制其在多量子比特操控中的应用。另外,现有技术的寻址系统结构缺乏固定性导致性能不稳定。比如,在搬运、拆装过程中易引起性能波动,影响系统性能。

3、中国专利技术专利cn117852663b提出了一种离子寻址装置,其通过刚性外壳对包括反射镜、分束器、透镜组及声光调制器在内的光学元件进行整体固定,从而在短距离移动及长距离搬运中确保了系统结构与性能的稳定。但上述方案的光学元件固定后,光斑位置也固定不可调。若要寻址本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于离子阱量子计算的离子寻址系统,用于寻址离子阱中一维离子链中的单个目标离子,其特征在于,所述离子寻址系统包括:

2.根据权利要求1所述的离子寻址系统,其特征在于,所述平移台设置至少三个维度的移动。

3.根据权利要求1所述的离子寻址系统,其特征在于,所述声光偏转器设置至少两个垂直方向的偏转度。

4.根据权利要求1所述的离子寻址系统,其特征在于,所述激光器输出的激光的中心波长为400-800nm;所述光纤准直器用于输出高斯光束,所述高斯光束的腰斑大小范围为300-3.5mm。

5.根据权利要求1所述的离子寻址系统,其特征在于,所述寻址...

【技术特征摘要】

1.一种用于离子阱量子计算的离子寻址系统,用于寻址离子阱中一维离子链中的单个目标离子,其特征在于,所述离子寻址系统包括:

2.根据权利要求1所述的离子寻址系统,其特征在于,所述平移台设置至少三个维度的移动。

3.根据权利要求1所述的离子寻址系统,其特征在于,所述声光偏转器设置至少两个垂直方向的偏转度。

4.根据权利要求1所述的离子寻址系统,其特征在于,所述激光器输出的激光的中心波长为400-800nm;所述光纤准直器用于输出高斯光束,所述高斯光束的腰斑大小范围为300-3.5mm。

5.根据权利要求1所述的离子寻址系统,其特征在于,所述寻址控制模块包括探测单元和控制单元;

6.根据权利要求1所述的离子寻址系统,其...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈新生张杰谢艺陈婷苏闻博夏刚张肇基吴伟陈平形
申请(专利权)人:中国人民解放军国防科技大学
类型:发明
国别省市:

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