Сконструирована расширяемая ионная ловушка
Эксперты технологий и Национального института стандартов (США) представили собственный вариант ионной ловушки, которая разрешает трудиться с солидным числом ионов и выстроена с применением комплекта стандартных элементов.
Новое устройство представляет собой планарный вариант известной радиочастотной (РЧ) ловушки Пауля. Для удержания ионов в ней употребляется комбинация постоянного и радиочастотного электрических полей.
Ловушка формируется на пластине из аморфного кварца толщиной 380 мкм. Сперва на нее наносится первый проводящий слой золота толщиной 300 нм, после этого способами травления и литографии его соответствующим образом модифицируют, по окончании чего покрывают слоем диэлектрика — диоксида кремния — толщиной 1 мкм. Поверх него ложится второй микрометровый золотой слой, что имеет собственный рисунок и в определенных местах контактирует с первым.
Кое-какие стандартные элементы, применяемые при создании ловушки. Красным отмечены РЧ-электроды. (Иллюстрация из New Journal of Physics)
Базу ловушки, грамотного РЧ-электродами, составляют центральный овал и шесть каналов, каковые отходят от него в различные стороны, причем слева и справа находятся территории загрузки ионов. В местах подведения каналов созданы Y-образные соединения. В конструкции предусмотрены 150 рабочих областей для переноса и хранения ионов — кандидатов на роль кубитов квантового компьютера.
Тут же возможно проводить обработку квантовой информации, изменяя состояние кубитов посредством лазера.
Главным преимуществом ловушки авторы вычисляют ее масштабируемость. размеры рабочих устройства и Количество зон возможно варьировать, применяя ровно столько элементов из стандартного комплекта, сколько нужно. «Геометрия отечественной ловушки легко подстраивается под конкретный опыт», — заявляет один из разработчиков Джейсон Амини (Jason Amini).
Ученые уже испытали новое устройство в деле, загрузив в ловушку сходу десять ионов магния 24Mg+. Результаты предварительных опытов обнадеживают: ионы удачно перемещались от одной рабочей территории к второй и передавались по Y-образным соединениям.
Перемещение иона в обоих направлениях в Y-образном соединении:
Неспециализированный вид ловушки (иллюстрация J. Amini / NIST)
Y-образное соединение (иллюстрация из New Journal of Physics)
Полная версия отчета размещена в издании New Journal of Physics.