[发明专利]一种基于组合多辐射源的量子退相干实验箱

说明书

一种基于组合多辐射源的量子退相干实验箱，包括有一个用于放置离子源的离子源箱体、两个用于实验离子相干性的辐射箱体和一个用于观察两个离子相干性的观察箱体，可将多种辐射源分别移动至辐射窗或将多种辐射源同时移动至辐射窗的辐射添加单元，通过辐射添加单元实现不同辐射源的切换，既能实现单辐射源干扰，也能实现多辐射源干扰，实验模式多样化，更方便实验各种辐射源对量子相干性的影响。

技术领域

本发明涉及量子技术领域，具体为一种基于组合多辐射源的量子退相干实验箱。

背景技术

量子领域中，相干性被描述为“态之间的关联性”。相干性是量子体系最重要的性质，开放量子系统的量子相干性会因为与外在环境发生量子纠缠而随着时间逐渐丧失，这效应称为量子退相干，又称为量子去相干。

量子信息科学的进一步发展受到了包括量子退相干现象等一系列问题的制约，例如量子计算机，量子计算机与传统计算机不同，量子计算机的运算时间是有限制的。这是因为，量子比特之间的相干性很难保持长时间，量子比特不是一个孤立系统，它会与外部环境发生作用而使量子相干性衰减，经过一定的时间后，一旦遇到外界实体的观测或者干扰，就会失去相干性。量子比特从相干状态到失去相干性这段时间叫做“退相干时间”。如果退相干时间不能足够长，就无法完成计算。所以，延长退相干时间，是以后必须解决的重大课题。

现在亟需缺乏一种可靠的实验设备，用于测试在不同辐射环境下离子的退相干性。

发明内容

本发明的目的就是提供一种基于组合多辐射源的量子退相干实验箱。

本发明的目的是通过这样的技术方案实现的，它包括有一个用于放置离子源的离子源箱体、两个用于实验离子相干性的辐射箱体和一个用于观察两个离子相干性的观察箱体；所述离子源箱体分别与两个辐射箱体连通，两个辐射箱体均于观察箱体连通；

在一个以上的辐射箱体上开设有辐射窗；

所述实验箱还包括可将多种辐射源分别移动至辐射窗或将多种辐射源同时移动至辐射窗的辐射添加单元，所述辐射添加单元上还设置有开闭辐射源的开闭单元；辐射添加单元的数量与辐射窗的数量对应，开闭单元的数量与辐射源的数量对应。

作为优选，所述辐射添加单元包括一个主轴、移动至辐射窗的若干安装盘、与安装盘对应的套筒和转动杆；

所述安装盘固接在套筒的顶端，套筒的侧壁与转动杆的一端固接，转动杆的另一端可转动的套接在主轴上；所述若干转动杆沿主轴长度方向依次排列；

所述主轴上固接有与转动杆一一对应的弧板，弧板的两侧壁可在主轴的带动下推动转动杆转动；弧板的长度Y的计算公式如下：

Y＝{360-(N-X)*(360/N)}*π*A/180；

式中N为转动杆的数量，X为当前转动杆从上至下的排列序号，A为转动杆到主轴轴心的距离；

主轴正向或反向转动，若干弧板的其中一个侧壁保持若干转动杆以相同夹角的分布转动。

作为优选，所述实验箱还包括有用于辐射添加单元的第一安装箱体和第二安装箱体，第一安装箱体与对应的辐射箱体通过辐射窗连通，第二安装箱体安装在第一安装箱体下方且与第一安装箱体连通；安装盘、主轴、套筒和转动杆均位于第一安装箱体内。

作为优选，所述实验箱还包括有齿盘、太阳轮、行星架、电机、与安装盘一一对应的安装杆和行星轮；齿盘、太阳轮、行星架、安装杆和行星轮均位于第一安装箱体内，电机位于第二安装箱体内；

所述套筒底端可活动的插接在安装杆的顶端，安装杆的底端均设置有一个可转动的行星轮，且安装杆位于行星轮的中轴线上；

所述齿盘固接在第一安装箱体上，齿盘的圆周边沿固接有一圈齿条，齿条的齿朝向齿盘中心，齿盘的中轴线与主轴中轴线重合；