[实用新型]离子阱针极对位装置

说明书

本申请公开了一种离子阱针极对位装置。该装置包括轴向调节组件和径向调节组件，所述轴向调节组件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；所述径向调节组件包括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；所述离子阱包括至少两个支撑部以及设置在各个支撑部上的针极固定部，其中针极固定部上设置有多个针极：所述限位机构用于随第一精密位移台移动，并推动针极固定部以在轴向上调节针极固定部在支撑部中的位置，所述索套机构用于随第二精密位移台移动，并套设在针极上以在径向上调节针极的位置。本申请实施例的离子阱针极对位装置可用于针极离子阱的装配和校准对位。

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，尤其涉及一种离子阱针极对位装置。

背景技术

在本领域，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(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(DC电极)，两根RF电极之间的微小空间为囚禁区域。因针极离子阱具有结构简单、易于加工等优点，是目前进行囚禁离子实验的较为常用的离子阱形式。

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RF电极为例，需要两根RF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。

实用新型内容

有鉴于此，本申请实施例提供一种离子阱针极对位装置，用于解决至少一种技术问题。

本申请实施例的离子阱针极对位装置包括：轴向调节组件和径向调节组件，其中所述轴向调节组件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；所述径向调节组件包括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，离子阱包括至少两个支撑部以及设置在各个支撑部上的针极固定部，其中针极固定部上设置有多个针极：所述限位机构用于随第一精密位移台移动，并推动针极固定部以在轴向上调节针极固定部在支撑部中的位置，所述索套机构用于随第二精密位移台移动，并套设在针极上以在径向上调节针极的位置。

可选地，本申请实施例的离子阱针极对位装置还包括：第三精密位移台，所述第三精密位移台用于放置所述离子阱。

可选地，本申请实施例的离子阱针极对位装置还包括：多个镜头，用于对离子阱的针极进行拍摄并成像，所述多个镜头包括：第一镜头、第二镜头和第三镜头，其中，第一镜头和第二镜头均位于离子阱的上方，且第一镜头的光轴与第二镜头的光轴镜面对称；第三镜头位于离子阱的侧面，第三镜头的光轴垂直于针极的中心轴。

可选地，根据本申请的实施例，所述第一镜头的光轴平行于第一针极、第二针极和第三针极所在的面，第二镜头的光轴平行于第四针极、第五针极和第六针极所在的面；和/或，所述第一镜头的光轴与所述第三镜头的光轴所成的夹角大于40度且小于50度。

可选地，根据本申请的实施例，所述限位机构包括间隔设置的第一长杆和第二长杆，第一长杆和第二长杆的间距大于或等于针极固定部的轴向宽度；作业时，针极固定部位于第一长杆和第二长杆之间，在所述限位机构随第一精密位移台在轴向上移动时，第一长杆推动针极固定部以使其接近对侧的针极固定部，第二长杆推动针极固定部以使其远离对侧的针极固定部。

可选地，根据本申请的实施例，所述第一长杆沿长度方向上逐渐变细；和/或，所述第二长杆沿长度方向上逐渐变细；和/或，在所述第一长杆的与针极固定部的接触面上具有凸起部；和/或，在所述第二长杆的与针极固定部的接触面上具有凸起部。