[发明专利]用于离子阱的针极对位方法

说明书

本申请公开了一种用于离子阱的针极对位方法。该方法包括：调节第一针极、第二针极和第三针极中的至少一者，以使第一针极、第二针极和第三针极三者共面；在轴向上调节第二针极和/或第五针极的位置，以使第二针极的尖端与第五针极的尖端之间的距离小于或等于第一预设值；在径向上调节第二针极和/或第五针极的位置，以使第二针极的中心轴与第五针极的中心轴相互平行且两个中心轴之间的距离小于或等于第二预设值；调节第一针极、第三针极、第四针极和第六针极中的至少一者，以使各个相邻针极之间的距离均相等且此距离小于或等于第三预设值。利用本申请公开的实施例能够便捷地实施离子阱的针极对位过程。

技术领域

本申请涉及量子计算机技术领域，具体涉及离子阱量子计算机，尤其涉及用于离子阱的针极对位方法。

背景技术

在相关技术中，针极离子阱(或称针极阱)属于保罗型离子阱(Paul trap)的一种形式，其构造主要包括两个在空间相对布置的针尖形电极组(或称针状电极组、针极组)，两个针尖形电极组的排列在空间中构成一定角度，其中，每一个针尖形电极组中包括三根等距排列的针尖形电极(或称针状电极、针极)，位于中间的电极为加载射频电压的射频电极(也可称RF电极)，位于两侧的两个电极均为加载直流补偿电压的直流电极(也可称DC电极)，两根射频电极之间的微小空间为囚禁区域。针极离子阱是目前进行囚禁离子实验的较为常用的离子阱形式之一。

针极离子阱的工作性能与其针极的特性紧密相关，例如，针极形状的规则度、针极表面的光滑度、各针极的一致性以及针极的装配精度等均会影响针极离子阱的整体性能，其中，针极的装配精度通常要求达到微米数量级，以两根射频电极为例，需要两根射频电极之间的相对位置尽可能满足针尖同轴度以及间距的精确度，否则，可导致囚禁区域的电场形状产生畸变，进而导致囚禁失败或者离子产生较大的微运动，这样将很难在多个针极之间形成期望的电场，以达到囚禁微粒的目的。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供用于离子阱的针极对位方法，用于解决至少一种技术问题。

第一方面，本申请实施例提供一种用于离子阱的针极对位方法，所述离子阱包括第一针极固定部、第二针极固定部、第一支撑部和第二支撑部，其中，所述第一针极固定部上依次设置有第一针极、第二针极和第三针极；所述第二针极固定部上依次设置有第四针极、第五针极和第六针极：所述用于离子阱的针极对位方法包括：调节第一针极、第二针极和第三针极中的至少一者，以使第一针极、第二针极和第三针极三者共面；调节第四针极、第五针极和第六针极中的至少一者，以使第四针极、第五针极和第六针极三者共面；将所述第一针极固定部和所述第二针极固定部分别安装至第一支撑部和第二支撑部；在轴向上调节第二针极和/或第五针极的位置，以使第一距离小于或等于第一预设值，所述第一距离为第二针极的尖端与第五针极的尖端之间的距离；在径向上调节第二针极和/或第五针极的位置，以使第二针极的中心轴与第五针极的中心轴相互平行且第二距离小于或等于第二预设值，所述第二距离为第二针极的中心轴与第五针极的中心轴之间的距离；调节第一针极、第三针极、第四针极和第六针极中的至少一者，以使各个相邻针极之间的距离均相等，且第三距离小于或等于第三预设值，所述第三距离为相邻针极之间的距离。

第二方面，本申请实施例提供一种用于离子阱的针极对位方法，其基于针极对位装置，待对位调节的离子阱包括两个相对设置的支撑部以及分别设置在支撑部上的两个针极固定部，其中单个针极固定部上设置有一个射频射频针极和两个直流直流针极；所述针极对位装置包括：

第一精密位移台以及设置在第一精密位移台上的限位机构，其中，所述限位机构用于随第一精密位移台移动，并推动单个针极固定部以在轴向上调节针极固定部的位置；以及，第二精密位移台以及设置在第二精密位移台上的索套机构，其中，所述索套机构用于随第二精密位移台移动，并套设在单个针极上以在径向上调节针极的位置；所述用于离子阱的针极对位方法包括：

S10，通过控制第一精密位移台上的限位机构和/或控制第二精密位移台上的索套机构，分别调节两个针极固定部上的射频针极和/或直流针极，以使每个针极固定部上的多个针极共面；