發(fā)布時間：2024-04-09 22:29

　　量子信息與量子計算是在量子科學(xué)的快速發(fā)展中衍生出來的一個重要學(xué)科,量子計算機(jī)由于可以比經(jīng)典計算機(jī)更為快速有效地解決量子力學(xué)中某些棘手的問題而被眾多物理學(xué)家所關(guān)注�？蓴U(kuò)展的微型表面電極離子阱由于克服了線形離子阱體系中量子比特可擴(kuò)展性不好的缺點(diǎn)而成為一個比較有前途的量子計算機(jī)體系。這種表面電極離子阱將分段的電極放在一個絕緣基底表面上,從而實現(xiàn)不同的離子囚禁區(qū)、存儲區(qū)以及操作區(qū)。本論文主要總結(jié)我們在微型表面電極離子阱系統(tǒng)中的一些工作,主要包括微型表面電極離子阱裝置的安裝,離子的俘獲、操控,離子晶體結(jié)構(gòu)相變以及離子在非線性囚禁區(qū)中的非線性動力學(xué)研究等,具體如下：(1)、完成微型表面電極離子阱系統(tǒng)的安裝調(diào)試以及光路、電路的搭建并找到離子囚禁信號。(2)、將離子的溫度冷卻到多普勒冷卻溫度極限附近,通過控制阱電極電壓,實現(xiàn)對離子囚禁的操控,包括：囚禁離子的劈裂、合并以及旋轉(zhuǎn)。同時,系統(tǒng)地研究了離子庫侖晶體的多次二級結(jié)構(gòu)相變現(xiàn)象并用最小能量法模擬了相關(guān)的實驗結(jié)果。(3)、研究了非線性區(qū)中囚禁離子的Duffing振子模型以及離子振子在不同維度上的運(yùn)動傳遞現(xiàn)象。

【文章頁數(shù)】：114 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１離子芯片阱動畫示意圖

１．１所示，這種阱結(jié)構(gòu)包含多個囚禁互連區(qū)，離子能被穩(wěn)定的囚禁在每一個囚禁??區(qū)中，并且可Ｗ將它們在不同的囚禁區(qū)中移動，如果需要對囚禁離子進(jìn)行操作，??我們就將存儲區(qū)中的離子移動到操作區(qū)，然后對它們進(jìn)行操作，如圖１．１?（ａ），??當(dāng)對離子量子態(tài)操作完成之后，我們一般會將離子再次移....

圖１．２不同結(jié)構(gòu)離子巧片即示意圖

??片阱是一種＂Ｈ明治＂結(jié)構(gòu)（如圖１．２（ａ）所示），直流電極鋪在阱的最外層，射??頻電極夾在直流電極的中間。這種阱結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，加工比較困難。在阱中，可??Ｗ有多個＂Ｔ＂形或者＂Ｘ＂形囚禁互連＂結(jié)＂，它能穩(wěn)定地將離子在不同的囚禁??區(qū)中移動。在文獻(xiàn)［３引中，實現(xiàn)了?＂Ｔ＂形結(jié)構(gòu)....

圖２．１馬鞍勢能旋轉(zhuǎn)動畫示意圖（ａ）馬鞍勢能面示意圖化）馬鞍勢能面??

圖２．１馬鞍勢能旋轉(zhuǎn)動畫示意圖（ａ）馬鞍勢能面示意圖化）馬鞍勢能面??繞Ｚ軸Ｗ頻率Ｑ旋轉(zhuǎn)示意圖（Ｃ）鹿勢近似下旋轉(zhuǎn)的馬鞍勢能面圖［５０］。??圖２．１（ａ）為怯６）形成的一個馬鞍勢能面，很容易看出，盡管在Ｘ軸方向存??在勢能最低點(diǎn)，但是在ｙ軸，卻沒有勢能最低點(diǎn)，所Ｗ，無源靜態(tài)勢場....

圖２．?２四極質(zhì)譜儀示意圖［５４］

譜儀示意圖［５４］。四個雙曲面電極保證了在阱內(nèi)形成實驗中，一般采用圓柱形的電極（黑色圓圈）Ｗ方便早源于四極質(zhì)譜儀，而四極質(zhì)譜儀原理就是粒子在二２．?２為四極質(zhì)譜儀的示意圖，它由四個雙曲面電極構(gòu)成＝Ｕ?＋?Ｆｃｏｓ（尚），那么就能產(chǎn)生一個電四極囚禁勢巧２?２??〇）（ｘ，?ｖ）?＝....

本文編號：3949726