离子装载系统和离子装载的方法技术方案

本发明专利技术公开了一种离子装载系统和装载离子的方法，所述离子装载系统包括：激光发生器、电控扫描器、靶材和离子阱。激光发生器适于发出激光，电控扫描器可使激光光路发生偏转，电控扫描器适于改变激光射出的方向，靶材在烧蚀激光的烧蚀下在烧蚀位置喷出原子，离子阱邻近靶材设置，适于收集靶材喷出的原子。通过设置电控扫描器以改变烧蚀激光照射到靶材的位置，避免烧蚀激光长时间烧蚀靶材的同一位置造成靶材损坏凹陷而使喷出的原子数量降低的情况出现，从而可延长靶材的使用寿命，离子产生的数量多、速率稳定，离子装载系统的工作效率高。离子装载系统的工作效率高。离子装载系统的工作效率高。

Ion loading system and ion loading method

【技术实现步骤摘要】
离子装载系统和离子装载的方法


[0001]本专利技术涉及离子阱量子计算
，尤其是涉及一种离子装载系统和离子装载的方法。

技术介绍

[0002]在离子阱量子计算系统中，需要离子作为比特存储和运算的载体，所以装载离子是需要预先准备的。装载离子的步骤一般为三步：蒸发原子、电离、冷却与囚禁，蒸发原子的方法一般为用高能量的脉冲光烧蚀靶材，在烧蚀位置喷出大量原子。
[0003]在用脉冲光蒸发原子的过程中，靶材在长期烧蚀过程中，靶材被脉冲光照射的位置会出现凹陷，这会导致在进一步的烧蚀中，喷出的原子大大减少，这不利于离子阱量子计算机的长期工作。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种离子装载系统，该离子装载系统可维持靶材烧蚀过程中喷出大量原子，有利于离子阱量子计算机的长期工作。
[0005]本专利技术的另一个目的在于提出一种离子装载的方法。
[0006]根据本专利技术实施例的离子装载系统，包括：激光发生器，所述激光发生器适于发出激光；电控扫描器，所述电控扫描器可使所述激光光路发生偏转，所述电控扫描器适于改变所述激光射出的方向；靶材，所述靶材在所述烧蚀激光的烧蚀下在烧蚀位置喷出原子；离子阱，所述离子阱邻近所述靶材设置，适于收集所述靶材喷出的原子。
[0007]根据本专利技术实施例的离子装载系统，通过设置电控扫描器以改变烧蚀激光照射到靶材的位置，避免烧蚀激光长时间烧蚀靶材的同一位置造成靶材损坏凹陷而使喷出的原子数量降低的情况出现，从而可延长靶材的使用寿命，离子产生的数量多、速率稳定，离子装载系统的工作效率高。
[0008]可选地，所述电控扫描器包括：电控反射镜或电控位移台。
[0009]在一些实施例中，所述电控反射镜包括：反射镜本体；第一移动件，所述第一移动件适于带动所述反射镜本体在第一方向上移动；第二移动件，所述第二移动件适于带动所述反射镜本体在第二方向上移动。
[0010]可选地，所述第一移动件适于带动所述反射镜本体在第一方向上转动，所述第二移动件适于带动所述反射镜本体在第二方向上转动，所述反射镜本体在第一方向的转动轴线在竖直方向上延伸，所述反射镜本体在第二方向上的转动轴线在水平方向上延伸。
[0011]具体地，所述第一移动件包括：第一驱动件以及与所述第一驱动件相连的第一转轴，所述第一转轴与所述第二移动件相连；所述第二移动件包括：第二驱动件以及与所述第二驱动件相连的第二转轴，所述第二转轴与所述反射镜本体相连。
[0012]在一些实施例中，所述电控反射镜还包括：底座，所述第一转轴可转动地设置在所
述底座上，所述第二移动件还包括：镜架，所述镜架上设置有所述反射镜本体，所述镜架上设置有所述第二驱动件，且所述第二转轴可转动地设置在所述镜架上。
[0013]在一些实施例中，所述第二移动件还包括：配重块，所述配重块和所述第二驱动件之间的连线经过所述镜架的转动轴线。
[0014]可选地，所述第一驱动件与所述第一转轴之间设置有第一减速件，所述第二驱动件与所述第二转轴之间设置有第二减速件。
[0015]根据本专利技术实施例的装载离子的方法，所述装载离子的方法应用于上述任一项所述的离子装载系统，包括至少如下步骤：
[0016]S1、将预设的扫描路径按一定间隔分解成点；
[0017]S2、使用无烧蚀作用的激光对准预设的扫描路径的任一端端点N0，然后电控扫描器改变无烧蚀作用的激光的射出方向，直至激光对准相邻的点N1，记录此阶段电控扫描器使无烧蚀作用的激光从点N0移动至点N1的第一偏移信息；
[0018]S3、通过电控扫描器改变无烧蚀作用的激光的射出方向，直至激光对准相邻的点N2，记录此阶段电控扫描器使无烧蚀作用的激光从点N1移动至点N2的第二偏移信息；
[0019]S4、重复上述步骤，直至无烧蚀作用的激光对准预设的扫描路径的另一端端点Nn，记录此阶段电控扫描器使无烧蚀作用的激光从点Nn
‑
1移动至点Nn的第n偏移信息；
[0020]S5、将无烧蚀作用的激光换成烧蚀激光，使电控扫描器反方向并按照第n偏移信息、第n
‑
1偏移信息、
……
、第二偏移信息和第一偏移信息的顺序，从预设的扫描路径的Nn端扫描至N0端；
[0021]S6、使电控扫描器正方向并按照第一偏移信息、第二偏移信息、
……
、第n
‑
1偏移信息、第n偏移信息的顺序，从预设的扫描路径的N0端扫描至Nn端；
[0022]S7、重复步骤S5和S6。
[0023]根据本专利技术实施例的装载离子的方法，通过改变烧蚀激光照射到靶材上位置，而连续不断改变激光射出的方向，即可使烧蚀激光照射到靶材上的位置按预定的扫描路径移动，避免烧蚀激光长时间烧蚀靶材的同一位置造成靶材损坏凹陷而使喷出的原子数量降低的情况出现，从而可延长靶材的使用寿命，离子产生的数量多、速率稳定，离子装载系统的工作效率高。
[0024]可选地，烧蚀激光在任意相邻的两个点之间的扫描所用时间相同或相近。
[0025]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0026]本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0027]图1是根据本专利技术实施例的离子装载系统的结构示意图；
[0028]图2是根据本专利技术实施例的电控反射镜的结构示意图；
[0029]图3是根据本专利技术一个实施例的预设的扫描路径的结构示意图；
[0030]图4是根据本专利技术另一个实施例的预设的扫描路径的结构示意图。
[0031]附图标记：
[0032]离子装载系统1000、
[0033]激光发生器100、电控扫描器200、靶材300、离子阱400、预设的扫描路径500、激光10、电控反射镜20、
[0034]反射镜本体1、
[0035]第一移动件2、第一驱动件21、第一转轴22、第一减速件23、
[0036]第二移动件3、第二驱动件31、第二转轴32、第二减速件33、镜架34、配重块35、底座4、
具体实施方式
[0037]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0038]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种离子装载系统，其特征在于，包括：激光发生器，所述激光发生器适于发出激光；电控扫描器，所述电控扫描器可使所述激光光路发生偏转，所述电控扫描器适于改变所述激光射出的方向；靶材，所述靶材在所述激光的烧蚀下在烧蚀位置喷出原子；离子阱，所述离子阱邻近所述靶材设置，适于收集所述靶材喷出的原子。2.根据权利要求1所述的离子装载系统，其特征在于，所述电控扫描器包括：电控反射镜或电控位移台。3.根据权利要求2所述的离子装载系统，其特征在于，所述电控反射镜包括：反射镜本体；第一移动件，所述第一移动件适于带动所述反射镜本体在第一方向上移动；第二移动件，所述第二移动件适于带动所述反射镜本体在第二方向上移动。4.根据权利要求3所述的离子装载系统，其特征在于，所述第一移动件适于带动所述反射镜本体在第一方向上转动，所述第二移动件适于带动所述反射镜本体在第二方向上转动，所述反射镜本体在第一方向的转动轴线在竖直方向上延伸，所述反射镜本体在第二方向上的转动轴线在水平方向上延伸。5.根据权利要求4所述的离子装载系统，其特征在于，所述第一移动件包括：第一驱动件以及与所述第一驱动件相连的第一转轴，所述第一转轴与所述第二移动件相连；所述第二移动件包括：第二驱动件以及与所述第二驱动件相连的第二转轴，所述第二转轴与所述反射镜本体相连。6.根据权利要求5所述的离子装载系统，其特征在于，所述电控反射镜还包括：底座，所述第一转轴可转动地设置在所述底座上，所述第二移动件还包括：镜架，所述镜架上设置有所述反射镜本体，所述镜架上设置有所述第二驱动件，且所述第二转轴可转动地设置在所述镜架上。7.根据权利要求6所述的离子装载系统，其特征在于，所述第二移动件还包括：配重块，所述配重块和所述第二驱动件之间的连线经过所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志超，李岳，
申请(专利权)人：国仪量子合肥技术有限公司，
类型：发明
国别省市：