[發明專利]一種基于可變換單輻射源的量子退相干試驗箱

有效

• 申請號: 202011635677.4
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112951049B
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發明（設計）人: 李生好;熊飛;吳媛媛
• 申請（專利權）人: 重慶工程職業技術學院
• 主分類號: G09B23/00
• 分類號: G09B23/00;F16H1/32
• 代理公司: 重慶市嘉允啟行專利代理事務所(普通合伙) 50243
• 代理人: 胡柯

一種基于可變單輻射源的量子退相干實驗箱,包括有一個用于放置離子源的離子源箱體、兩個用于實驗離子相干性的輻射箱體和一個用于觀察兩個離子相干性的觀察箱體，可將多種輻射源分別移至輻射窗的輻射輪轉單元，它可以通過輻射輪轉單元實現不同輻射源的切換，實驗各種輻射源對量子相干性的影響。

技術領域

本發明涉及量子技術領域，具體為一種基于可變換單輻射源的量子退相干試驗箱。

背景技術

量子領域中，相干性被描述為“態之間的關聯性”。相干性是量子體系最重要的性質，開放量子系統的量子相干性會因為與外在環境發生量子糾纏而隨著時間逐漸喪失，這效應稱為量子退相干，又稱為量子去相干。

量子信息科學的進一步發展受到了包括量子退相干現象等一系列問題的制約，例如量子計算機，量子計算機與傳統計算機不同，量子計算機的運算時間是有限制的。這是因為，量子比特之間的相干性很難保持長時間，量子比特不是一個孤立系統，它會與外部環境發生作用而使量子相干性衰減，經過一定的時間后，一旦遇到外界實體的觀測或者干擾，就會失去相干性。量子比特從相干狀態到失去相干性這段時間叫做“退相干時間”。如果退相干時間不能足夠長，就無法完成計算。所以，延長退相干時間，是以后必須解決的重大課題。

現在亟需缺乏一種可靠的實驗設備，用于測試在不同輻射環境下離子的退相干性。

發明內容

本發明的目的就是提供一種基于可變換單輻射源的量子退相干試驗箱。

本發明的目的是通過這樣的技術方案實現的，它包括有一個用于放置離子源的離子源箱體、兩個用于實驗離子相干性的輻射箱體和一個用于觀察兩個離子相干性的觀察箱體；所述離子源箱體分別與兩個輻射箱體連通，兩個輻射箱體均與觀察箱體連通；

在一個以上的輻射箱體上開設有輻射窗；

所述實驗箱還包括可將多種輻射源分別移至輻射窗的輻射輪轉單元，所述輻射輪轉單元上還設置有開閉輻射源的開閉單元；輻射輪轉單元的數量與輻射窗的數量對應，開閉單元的數量與輻射源的數量對應。

作為優選，所述輻射輪轉單元包括有若干可輪流移動至輻射窗，且可用于放置單輻射源的安裝盤。

作為優選，所述實驗箱還包括有用于安裝輻射輪轉單元的第一安裝箱體和第二安裝箱體，第一安裝箱體與對應的輻射箱體通過輻射窗連通，第二安裝箱體安裝在第一安裝箱體下方且與第一安裝箱體連通； 安裝盤位于第一安裝箱體內。

作為優選，所述輻射輪轉單元還包括有齒盤、太陽輪、行星架、電機、與安裝盤一一對應的安裝桿和行星輪； 齒盤、太陽輪、行星架、安裝桿和行星輪均位于第一安裝箱體內，電機位于第二安裝箱體內；

所述安裝盤均固接在安裝桿的頂端，安裝桿的底端均設置有一個可轉動的行星輪，且安裝桿位于行星輪的中軸線上；

所述齒盤固接在第一安裝箱體上，齒盤的圓周邊沿固接有一圈齒條，齒條的齒朝向齒盤中心；

所述電機安裝在第二安裝箱體內，電機的輸出軸可轉動的伸入第一安裝箱體；

所述太陽輪固接在電機的輸出軸上，太陽輪的一個側面固接有安裝環臺，另一個側面固接有安裝軸，安裝環臺通過軸承與第一安裝箱體轉動連接，太陽輪可轉動的位于齒盤內，太陽輪的中軸線與齒盤的中軸線重合；

所述行星輪等間距的分布在齒條和太陽輪之間，且與齒條和太陽輪嚙合；所述行星架的中心固接在安裝軸上，行星架的轉臂分別與一根安裝桿固接。

作為優選，所述開閉單元包括有固接在安裝盤上的內殼，在內殼的外壁可轉動的套設有外殼，內殼和外殼之間設置有扭簧；扭簧一端與內殼底端面固接，另一端與外殼內側壁固接，在內殼和外殼上均開設有在扭簧自然狀態下開口相錯的開口，在外殼的側壁上還設置有齒環，齒環可與位于輻射窗位置處的齒條嚙合，齒條固接在實驗輻射箱體上。