我们正在构建捕获离子并观察它们发光(或不发光)的工具。上面显示的装饰艺术风格的设备是离子(带电原子)的组合陷阱和单个光子(光粒子)的检测器。当您将离子固定到位并用激光击中它时，根据其量子态，离子会发光并发射光子......否则它将什么都不做，留在黑暗中。

但我们经历这个过程并不是为了在灯光秀中获得50/50的机会。

离子的发光或不发光几率对计算的未来有重大影响。量子计算机可以为这两个量子态赋值，类似于我们的经典计算机用来操作的二进制系统中的0和1。

到目前为止，最佳实践是使用大型定制显微镜透镜和笨重的单光子探测器来识别捕获离子是否发光。这在小规模上就足够了，但是当量子计算系统需要一次跟踪许多离子(以增加处理能力)时，就会出现技术问题。离子可能不在视野中，或者图像可能会失真。

NIST研究人员不仅有一个潜在的替代方案，而且他们只是让它变得更加现实。

我们的组合离子阱/单光子检测器消除了对笨重设备的需求，并保持了清晰查看系统中所有离子的潜力。

以前的迭代面临着竞争个性的挑战。陷阱需要电极上的大电压来将离子固定到位，而检测器则更加脆弱，并且更喜欢没有大电信号的环境。

现在，我们的团队已经制作了一个在探测器底部带有铝屏障的版本。离子阱可以使用大电压，检测器可以保持其和平。NIST这项创新的细节可以在发表在《应用物理快报》上的研究论文中找到。

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标签：检测器光子系统