Сконструирована расширяемая ионная ловушка

 


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

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.

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.

Полная версия отчета опубликована в издании New Journal of Physics.

Источник: Компьюлента