Сконструирована расширяемая ионная ловушка

Специалисты Национального института стандартов и технологий (США) представили свой вариант ионной ловушки, которая позволяет работать с большим числом ионов и построена с использованием набора стандартных элементов.

Ловушка формируется на пластине из аморфного кварца толщиной 380 мкм. Сначала на нее наносится первый проводящий слой золота толщиной 300 нм, затем методами литографии и травления его соответствующим образом модифицируют, после чего покрывают слоем диэлектрика — диоксида кремния — толщиной 1 мкм. Поверх него ложится второй микрометровый золотой слой, который имеет свой рисунок и в определенных местах контактирует с первым.

Некоторые стандартные элементы, используемые при создании ловушки. Красным отмечены РЧ-электроды. (Иллюстрация из New Journal of Physics.)

Новое устройство представляет собой планарный вариант известной радиочастотной (РЧ) ловушки Пауля. Для удержания в ней ионов используется комбинация постоянного и радиочастотного электрических полей.

Основу ловушки, образованную РЧ-электродами, составляют центральный овал и шесть каналов, которые отходят от него в разные стороны, причем слева и справа находятся зоны загрузки ионов. В местах подведения каналов созданы Y-образные соединения. В конструкции предусмотрены 150 рабочих областей для хранения и переноса ионов — кандидатов на роль кубитов квантового компьютера. Здесь же можно проводить обработку квантовой информации, изменяя состояние кубитов с помощью лазера.

Основным достоинством ловушки авторы считают ее масштабируемость. Количество рабочих зон и размеры устройства можно варьировать, используя ровно столько элементов из стандартного набора, сколько необходимо. «Геометрия нашей ловушки легко подстраивается под конкретный эксперимент», — заявляет один из разработчиков Джейсон Амини (Jason Amini).

Ученые уже испытали новое устройство в деле, загрузив в ловушку сразу десять ионов магния 24Mg+. Результаты предварительных экспериментов обнадеживают: ионы успешно перемещались от одной рабочей зоны к другой и передавались по Y-образным соединениям.

Перемещение иона в обоих направлениях в Y-образном соединении:

Общий вид ловушки (иллюстрация J. Amini / NIST).

Y-образное соединение (иллюстрация из New Journal of Physics).

Источник: science.compulenta.ru

Комментарии: (0)

Пока комментариев нет, вы можете стать первым!

Sponsor

Sponsor