屏蔽层离子阱
加热率降五个数量级
在介质层下方加入金属屏蔽层,显著抑制表面电极离子阱的介电加热,为高保真量子操作提供实用设计。
Hongyang, Wang · Xie, Yi · Yi, Tao · 吴伟 · 陈平形 · Chen, Ting
Physica Scripta 2026
参数信息
- 加热率降低幅度(模拟)
- 5 orders of magnitude
- 加热率降低幅度(实验)
- 3 orders of magnitude
技术优势
加热率降五个数量级
金属屏蔽层位于介质层下方,通过波动耗散定理和有限元模拟证实。
介质层压入进一步降低加热
将支撑电极的介质层压入,减少离子视野中的暴露面积。
实验验证三个数量级改善
实验结果表明,带屏蔽层的陷阱加热率降低三个数量级。
应用场景
- 量子计算硬件:降低离子阱加热率,直接提升量子计算硬件的相干性和门保真度。
- 离子阱量子比特:为离子阱量子比特提供低噪声阱结构,延长相干时间。
- 微纳制造:通过标准微纳加工实现屏蔽层和介质层压入,兼容现有工艺。
- 精密测量:减少加热噪声对离子位置的扰动,提升精密测量精度。