离子阱量子教学机制造技术

本实用新型专利技术公开的离子阱量子教学机，涉及量子计算机领域，包括端电极、旋转装置、电极支架、四极杆阱、电机、料盒及多个宏观粒子，其中，端电极贯穿设置于旋转装置中；旋转装置活动设置于电极支架内部预设的通槽内；电极支架的一端固定设置于第一固定组件上；四极杆阱包括四根杆，四根杆的一端分别固定设置于第一固定组件上，另一端分别固定设置于第二固定组件上；电机的转轴贯穿设置于电极支架一侧预设的通孔中并通过旋转装置一侧预设的通槽与旋转装置固定连接；料盒固定设置于电极支架内部预设的通槽内；多个宏观粒子放置于料盒中，简化了加料过程，降低了人工成本，能够能保证粒子的束缚效果。束缚效果。束缚效果。

【技术实现步骤摘要】
离子阱量子教学机


[0001]本技术涉及量子计算机领域，具体涉及一种离子阱量子教学机。

技术介绍

[0002]量子信息相比于经典信息具有以下几个方面的优势：一、量子态的叠加性和相干性；二、量子信息无法被克隆；三、量子纠缠。
[0003]由于量子信息具备以上优势，成为当今前沿
内研究的热点。要实现对量子信息进行处理，就催生出了离子阱量子计算机，而囚禁离子的量子系统是目前最有希望实现离子阱量子计算机的系统之一。为了向观众展示离子阱中粒子的囚禁状态，让更多人“可视化”地了解离子阱量子计算机，量子教学机应运而生，该量子教学机是一种采用四极杆阱对宏观粒子进行束缚的装置，需要向四极杆阱中加注宏观粒子。但是，当前的宏观粒子加注技术主要包括两种方案：第一种是手动将宏观粒子加注到四极杆阱中，第二种是利用气泵将宏观粒子加注到四极杆阱中。第一种方案的缺陷为：加料过程繁琐、人工成本较高；第二种方案的缺陷为：粒子加注过程中，由于气泵带来的气流较大，会影响四极杆阱内部粒子的稳定性，从而不能保证粒子的束缚效果。

技术实现思路

[0004]本技术实施例提供了一种离子阱量子教学机，用以至少部分解决现有技术存在的缺陷。
[0005]本技术实施例提供的离子阱量子教学机包括：
[0006]端电极，贯穿设置于旋转装置中；
[0007]所述旋转装置，活动设置于电极支架内部预设的通槽内；
[0008]所述电极支架，一端固定设置于第一固定组件上；
[0009]四极杆阱，包括四根杆，其中，四根所述杆的一端分别固定设置于所述第一固定组件上，另一端分别固定设置于第二固定组件上；
[0010]所述电机，转轴贯穿设置于所述电极支架一侧预设的通孔中并通过所述旋转装置一侧预设的通槽与所述旋转装置固定连接；
[0011]料盒，固定设置于所述电极支架内部预设的通槽内；
[0012]多个宏观粒子，放置于所述料盒中；
[0013]所述第一固定组件；以及
[0014]所述第二固定组件。
[0015]在一些实施例中，四根所述杆之间相互平行且四根所述杆的一端分别通过所述第一固定组件内部预设的多个通孔贯穿设置于所述第一固定组件中，四根所述杆的另一端分别通过所述第二固定组件内部预设的多个通孔设置于所述第二固定组件中。
[0016]在一些实施例中，所述旋转装置的旋转轴贯穿设置于电极支架一侧预设的通孔中。
[0017]在一些实施例中，所述电机的主体通过电机支架与所述电极支架固定连接。
[0018]在一些实施例中，所述第一固定组件呈“L”型。
[0019]在一些实施例中，所述第二固定组件呈“L”型。
[0020]在一些实施例中，所述第一固定组件与所述第二固定组件背靠背、平行放置于平面上。
[0021]在一些实施例中，多个所述宏观粒子为碳化硅SiC。
[0022]本技术实施例提供的离子阱量子教学机具有以下有益效果：
[0023]（1）通过采用电机间接带动端电极转动，端电极的转动实现了宏观粒子的自动加注，简化了加料过程，降低了人工成本；
[0024]（2）不需要采用气泵，宏观粒子不受额外的空气流动影响，能够能保证宏观粒子的束缚效果。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1 为本技术实施例提供的离子阱量子教学机组成结构示意图。
[0027]标注说明：
[0028]1、端电极，2、旋转装置，3、电极支架，4、四极杆阱，5、电机，6、料盒，7、第一固定组件，8、第二固定组件，9、电机支架。
实施方式
[0029]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0030]下面对本技术实施例提供的离子阱量子教学机进行说明。
[0031]实施例1 如图1所示，本技术实施例提供的离子阱量子教学机包括端电极1、旋转装置2、电极支架3、四极杆阱4、电机5、料盒6、多个宏观粒子（图中未示出）、第一固定组件7及第二固定组件8，其中：
[0032]端电极1贯穿设置于旋转装置2中。
[0033]当然，本技术实施例提供的离子阱量子教学机除了包括图1中所示的部件外，还包括其他必要装置，如用于给电机及端电极供电的电源等等，在此不再赘述。
[0034]具体地，端电极1包括金属片，在金属片上包裹有高导电树脂层，在高导电树脂层上设有毡层。端电极1外接电源，用于给宏观粒子加注电荷。在给端电极1施加电压的情况下，能够将带电的宏观粒子从端电极1上弹出到四极杆阱4内，使得宏观粒子束缚于四极杆阱4中。
[0035]旋转装置2活动设置于电极支架3内部预设的通槽内。
[0036]在一些示例中，旋转装置2的旋转轴贯穿设置于电极支架3一侧预设的通孔中。
[0037]电极支架3的一端固定设置于第一固定组件上。
[0038]在一些示例中，第一固定组件7呈“L”型，底面预设有多个螺纹孔，电极支架3的一端通过螺钉固定设置于第一固定组件7的底面上。
[0039]四极杆阱4包括四根杆，其中，四根杆的一端分别固定设置于第一固定组件上，另一端分别固定设置于第二固定组件8上。
[0040]在一些示例中，四根杆之间相互平行且四根杆的一端分别通过第一固定组件7内部预设的多个通孔贯穿设置于第一固定组件中，四根杆的另一端分别通过第二固定组件8内部预设的多个通孔固定设置于第二固定组件8中。
[0041]在一些示例中，第二固定组件8呈“L”型且第一固定组件7与第二固定组件8背靠背、平行放置于平面上。
[0042]具体地，四极杆阱4由四根带有直流电压和叠加的射频电压的平行杆构成，当一组质荷比不同的粒子进入由直流电压和叠加的射频电压组成的电场时，只有满足特定条件的粒子作稳定振荡通过四极杆阱，到达检测器而被检测到。
[0043]电机5的转轴贯穿设置于电极支架3一侧预设的通孔中并通过旋转装置2一侧预设的通槽与旋转装置2固定连接。通过采用电机5及旋转装置2实现了自动向四极杆阱中加注宏观粒子，无须人工及气泵，简化了加料过程，降低了人工成本，同时，宏观粒子不受额外的空气流动影响，能够能保证宏观粒子的束缚效果。
[0044]在一些示例中，电机5的主体通过电机支架与电极支架固定连接。
[0045]具体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种离子阱量子教学机，其特征在于，包括：端电极，贯穿设置于旋转装置中；所述旋转装置，活动设置于电极支架内部预设的通槽内；所述电极支架，一端固定设置于第一固定组件上；四极杆阱，包括四根杆，其中，四根所述杆的一端分别固定设置于所述第一固定组件上，另一端分别固定设置于第二固定组件上；电机，转轴贯穿设置于所述电极支架一侧预设的通孔中并通过所述旋转装置一侧预设的通槽与所述旋转装置固定连接；料盒，固定设置于所述电极支架内部预设的通槽内；多个宏观粒子，放置于所述料盒中；所述第一固定组件；以及所述第二固定组件。2.根据权利要求1所述的离子阱量子教学机，其特征在于，四根所述杆之间相互平行且四根所述杆的一端分别通过所述第一固定组件内部预设的多个通孔贯穿设置于所述第一固定组件中，四根...

【专利技术属性】
技术研发人员：周佐霖，周卓俊，韩琢，罗乐，
申请(专利权)人：国开启科量子技术北京有限公司，
类型：新型
国别省市：