04 Sep Gefangene Ionen für die Entwicklung von Qubits
Sponsored Post – Quantencomputer machen sich die Gesetze der Quantenmechanik zunutze und bilden auf Grund ihrer hohen Rechenleistungen und Geschwindigkeiten ein vielversprechendes Forschungsgebiet.
Gefangene Ionen werden häufig als Herzstück der Qubits eingesetzt, weil sie besonders lange im Zustand der Superposition verweilen können. Um den Zustand der gefangenen Ionen mit Hilfe der reflektierten Fluoreszenzwellenlänge zu erfassen und sie zusätzlich durch den Laserstrahl mit sogenannter Laserkühlung auszubremsen und ihren Zustand zu modifizieren, kommen eine Paulfalle und ein spezielles Trapped-Ion-Objektiv zum Einsatz. Diese Objektive sind typischerweise für mehrere Wellenlängen geeignet, weil die Ionen mit einer Laserwellenlänge angeregt werden und eine oder mehrere reflektierte Fluoreszenzwellenlängen auf einem Sensor abgebildet werden. Dabei gibt es Aufbauten, bei welchen die Abbildung durch das Trapped Ion Objektiv geschieht, aber auch Versionen mit einem kollimierten Ausgangsstrahl und somit einer Abbildung ins Unendliche. Fast immer ist eine sehr große Numerische Apertur sowie eine beugungsbegrenzte Abbildung nötig, um im Zentrum der Falle sehr scharf fokussieren zu können. Bei der Paulfalle befinden sich die gefangenen Ionen in einer Vakuumkammer, während das Objektiv üblicherweise außerhalb der Kammer montiert wird. Dabei passiert der Strahlengang ein oder mehrere Vakuumfenster, welche die NA sowie den minimalen Abstand zwischen Objektiv und Fokusebene häufig begrenzen.
Normalerweise werden für solche Anwendungen kundenspezifische Objektive genutzt, weil sich die Laboraufbauten, genutzte Ionen und somit nötige Wellenlängen, Art des Strahlengangs und Abmaße der Vakuumkammern, meist stark unterscheiden. In manchen Fällen können allerdings auch Katalogoptiken eingesetzt oder modifiziert werden. Das senkt die Kosten, weil kein neues Design gerechnet werden muss und die Fertigung des Objektivs bekannt ist. Sill Optics bietet sowohl kundenspezifische Neudesigns als auch Katalogoptiken an. Wenden Sie sich bitte an unser Projektmanagement Team, falls Sie Interesse an einem solchen Objektiv haben. Beschreiben Sie hierfür bitte Ihren Laboraufbau möglichst genau und nennen Sie uns alle relevanten technischen Daten wie z.B. Position, Durchmesser und Dicke der Vakuumfenster, nötige Wellenlängen, den Abstand zur Fokusebene, den Vergrößerungsmaßstab, etwaige Bauraumbegrenzungen und das nötige Scanfeld.
