CN221008301U - 用于离子阱的微粒提供组件和量子计算设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供用于离子阱的微粒提供组件和量子计算设备，所述组件包括：原子炉支架，设置在离子阱组件的离子囚禁区域下方；以及多个由金属制成的原子炉，设置在所述原子炉支架的顶部并且围绕在所述离子囚禁区域周围均匀地布置，并且每个原子炉的开口对准所述离子囚禁区域，其中，当电流流过所述多个原子炉中的至少一者时，填充在所述多个原子炉中的至少一者内的微粒因导电受热而转换成原子蒸汽，所述原子蒸汽作为待囚禁离子经由所述开口向所述离子囚禁区域输出。本实用新型能够为量子计算设备中的离子阱装置提供所需的待囚禁离子，以实现量子比特的存储、操作和控制以及各种量子计算等。
Description
技术领域
本实用新型涉及量子计算技术领域，尤其涉及用于离子阱的微粒提供组件和量子计算设备。
背景技术
离子阱在量子计算、量子精密测量、离子钟等领域都有广泛的应用。其基本原理是使用多个电极构造一个囚禁空间，通过向电极上施加射频电压，在囚禁空间中产生囚禁电势场，将带电离子囚禁其中，再通过一定波长的激光对离子进行照射，使其在不同能级之间跃迁以实现冷却、态初始化、构造量子逻辑门等操作，并通过收集离子自发辐射的光子进行态探测或远距离纠缠。
然而，在目前应用于量子计算设备中的离子阱存在诸多问题，诸如，待囚禁离子加载通道单一、无法准确将待囚禁离子输送到囚禁区域等等。都会在很大程度上阻碍量子计算设备性能的提升。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供用于离子阱的微粒提供组件和量子计算设备。
根据本实用新型的一方面，提供一种用于离子阱的微粒提供组件，所述微粒提供组件包括：原子炉支架，设置在离子阱组件的离子囚禁区域下方；以及多个由金属制成的原子炉，设置在所述原子炉支架的顶部并且围绕在所述离子囚禁区域周围均匀地布置，并且每个原子炉的开口对准所述离子囚禁区域，其中，当电流流过所述多个原子炉中的至少一者时，填充在所述多个原子炉中的至少一者内的微粒因导电受热而转换成原子蒸汽，所述原子蒸汽作为待囚禁离子经由所述开口向所述离子囚禁区域输出。
优选地，所述离子阱组件为针极离子阱组件。
优选地，所述离子囚禁区域介于所述针极离子阱组件的两组针极中的一组针极的中间针极与所述针极离子阱组件的两组针极中的另一组针极的中间针极之间。
优选地，所述微粒提供组件还包括：由陶瓷制成的原子炉基座，设置在所述原子炉支架与所述针极离子阱组件的针极支架底板之间，并且固定在所述针极支架底板上。
优选地，所述原子炉支架的顶部设置有多个通孔，每个通孔朝向所述离子囚禁区域，以使得经由紧固件安装在每个通孔中的原子炉的开口对准所述离子囚禁区域。
优选地，每个原子炉包括一根一端开口、另一端封闭的金属管。
优选地，每个原子炉还包括分别设置在所述金属管的开口端和封闭端的用于接入所述电流的接线端子。
优选地，设置在所述金属管的开口端处的接线端子连接负极，设置所述金属管的封闭端处的接线端子连接正极。
优选地，所述原子炉支架由金属制成。
根据本实用新型的另一方面，提供一种量子计算设备，所述量子计算设备包括如前所述的微粒提供组件。
本实用新型提供的用于离子阱的微粒提供组件允许待囚禁离子从多个方向加载至离子囚禁区域中，并且可在不同的原子炉中填充不同种类的微粒，以实现不同种类的离子的加载。此外，本实用新型提供的用于离子阱的微粒提供组件还能够为量子计算设备中的离子阱装置提供所需的待囚禁离子，以实现量子比特的存储、操作和控制以及各种量子计算等。
附图说明
通过下面结合附图进行的描述，本实用新型的上述目的和特点将会变得更加清楚。
图1示出了本实用新型的用于离子阱的微粒提供组件的结构示意图。
图2示出了本实用新型的用于离子阱的微粒提供组件的结构爆炸图。
图3示出了本实用新型的包括在针极离子阱组件中的用于离子阱的微粒提供组件的结构示意图。
具体实施方式
下面，将参照附图来详细说明本实用新型的实施例。
参照图1、图2和图3，本实用新型的用于离子阱的微粒提供组件100至少可包括原子炉支架101以及多个由金属制成的原子炉102。
在图1、图2和图3示出的微粒提供组件100中，原子炉支架101可设置在离子阱组件的离子囚禁区域下方；多个由金属制成的原子炉102可设置在原子炉支架101的顶部并且围绕在离子囚禁区域周围均匀地布置，并且每个原子炉102的开口对准离子囚禁区域，当电流流过多个原子炉101中的至少一者时，填充在多个原子炉101中的至少一者内的微粒因导电受热而转换成原子蒸汽，原子蒸汽可作为待囚禁离子经由开口103向离子囚禁区域输出。
在上述结构中，布置在离子囚禁区域周围的多个原子炉允许待囚禁离子从多个方向加载至离子囚禁区域中，并且可在不同的原子炉中填充不同种类的微粒，以实现不同种类的离子的加载。
在图1、图2和图3示出的微粒提供组件100中，离子阱组件可为针极离子阱组件200，但是本实用新型并不限于此，离子囚禁组件也可以是其他类型的离子阱组件，例如，四级杆离子阱组件、刀片离子阱组件等，只要能够将离子囚禁在其中即可。
在图1、图2和图3示出的微粒提供组件100中，离子囚禁区域可介于针极离子阱组件200的两组针极中的一组针极的中间针极与针极离子阱组件200的两组针极中的另一组针极的中间针极之间。
在图1、图2和图3示出的微粒提供组件100中，还可包括由陶瓷制成的原子炉基座104，原子炉基座104可设置在原子炉支架101与针极离子阱组件200的针极支架底板201之间，并且固定在针极支架底板201上。
原子炉基座104可用于固定和支撑整个微粒提供组件，并且还可实现对微粒提供组件与针极离子阱组件之间的电气隔离，避免二者之间发生短路。
在图1、图2和图3示出的微粒提供组件100中，原子炉支架101的顶部设置有多个通孔105，每个通孔105朝向离子囚禁区域，以使得经由紧固件安装在每个通孔105中的原子炉102的开口103对准离子囚禁区域。
在图1、图2和图3示出的微粒提供组件100中，每个原子炉102可包括一根一端开口、另一端封闭的金属管。
在图1、图2和图3示出的微粒提供组件100中，每个原子炉102还可包括分别设置在金属管的开口端和封闭端的用于接入电流的接线端子。如图所示，设置在金属管的开口端处的接线端子106可连接负极（或接地），设置金属管的封闭端处的接线端子107可连接正极。
在图1、图2和图3示出的微粒提供组件100中，原子炉支架101可由金属制成。这使得金属管的开口端处的接线端子106可设置在原子炉支架101上的任意处。
应当理解，尽管图1、图2和图3示出的微粒提供组件100仅仅示出了两个原子炉102，但是本实用新型并不限于此，根据需要，还可设置更多个原子炉102，以满足装置或设备的性能或运行需求。
相比于现有技术，本实用新型提供的微粒提供组件允许待囚禁离子从多个方向加载至离子囚禁区域中，并且可在不同的原子炉中填充不同种类的微粒，以实现不同种类的离子的加载。
因此，可将本实用新型应用于量子计算设备的离子阱装置中，为其提供所需的待囚禁离子，以实现量子比特的存储、操作和控制以及各种量子计算等。
尽管已参照优选实施例表示和描述了本申请，但本领域技术人员应该理解，在不脱离由权利要求限定的本申请的精神和范围的情况下，可以对这些实施例进行各种修改和变换。
Claims (10)
1.一种用于离子阱的微粒提供组件，其特征在于，包括：
原子炉支架，设置在离子阱组件的离子囚禁区域下方；以及
多个由金属制成的原子炉，设置在所述原子炉支架的顶部并且围绕在所述离子囚禁区域周围均匀地布置，并且每个原子炉的开口对准所述离子囚禁区域，
其中，当电流流过所述多个原子炉中的至少一者时，填充在所述多个原子炉中的至少一者内的微粒因导电受热而转换成原子蒸汽，所述原子蒸汽作为待囚禁离子经由所述开口向所述离子囚禁区域输出。
2.根据权利要求1所述的微粒提供组件，其特征在于，所述离子阱组件为针极离子阱组件。
3.根据权利要求2所述的微粒提供组件，其特征在于，所述离子囚禁区域介于所述针极离子阱组件的两组针极中的一组针极的中间针极与所述针极离子阱组件的两组针极中的另一组针极的中间针极之间。
4.根据权利要求2所述的微粒提供组件，其特征在于，还包括：
由陶瓷制成的原子炉基座，设置在所述原子炉支架与所述针极离子阱组件的针极支架底板之间，并且固定在所述针极支架底板上。
5.根据权利要求1所述的微粒提供组件，其特征在于，所述原子炉支架的顶部设置有多个通孔，每个通孔朝向所述离子囚禁区域，以使得经由紧固件安装在每个通孔中的原子炉的开口对准所述离子囚禁区域。
6.根据权利要求1所述的微粒提供组件，其特征在于，每个原子炉包括一根一端开口、另一端封闭的金属管。
7.根据权利要求6所述的微粒提供组件，其特征在于，每个原子炉还包括分别设置在所述金属管的开口端和封闭端的用于接入所述电流的接线端子。
8.根据权利要求7所述的微粒提供组件，其特征在于，设置在所述金属管的开口端处的接线端子连接负极，设置所述金属管的封闭端处的接线端子连接正极。
9.根据权利要求1所述的微粒提供组件，其特征在于，所述原子炉支架由金属制成。
10.一种量子计算设备，其特征在于，包括：
权利要求1至9中任意一项所述的微粒提供组件。
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2023
- 2023-09-25 CN CN202322593053.6U patent/CN221008301U/zh active Active
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