[發(fā)明專利]激光合束系統(tǒng)和離子阱量子計(jì)算系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210255135.7
• 申請(qǐng)日: 2022-03-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114353939B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉志超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)儀量子（合肥）技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G01J1/42
• 分類號(hào): G01J1/42;G01J1/04;H01S3/10;H01S3/00;H01S3/23;H01J49/16;G06N10/00
• 代理公司: 北京清亦華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 黃瓊

本申請(qǐng)公開(kāi)了一種激光合束系統(tǒng)。激光合束系統(tǒng)包括：合束器件、調(diào)節(jié)器件、分束器件、光功率監(jiān)測(cè)器件和應(yīng)用器件。激光合束系統(tǒng)通過(guò)合束器件將不同光路的激光合束成一路光束，再通過(guò)調(diào)節(jié)器件調(diào)節(jié)激光中不同方向的偏振光的比例，最后通過(guò)分束器件利用調(diào)節(jié)后激光的偏振特性進(jìn)行分束，以同時(shí)滿足光功率監(jiān)測(cè)器件監(jiān)測(cè)條件和應(yīng)用器件的入阱條件。使原本需要在每一光路上都安裝一個(gè)光功率監(jiān)測(cè)器件變成只需要一個(gè)光功率監(jiān)測(cè)器件就能同時(shí)監(jiān)測(cè)多路激光脈沖，節(jié)省了硬件空間和成本。本申請(qǐng)還提供一種離子阱量子計(jì)算系統(tǒng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及離子阱量子計(jì)算技術(shù)領(lǐng)域，更具體而言，涉及一種激光合束系統(tǒng)和離子阱量子計(jì)算系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在離子阱量子計(jì)算系統(tǒng)中，光路較多，而由于真空腔體的限制，為了節(jié)省入阱光路，對(duì)于同一波段的激光需要先經(jīng)過(guò)光纖合束，再入阱。每束激光在入阱前需要通過(guò)光功率監(jiān)測(cè)器件進(jìn)行光功率測(cè)量，而各束激光的光功率可能存在較大差異，且光功率監(jiān)測(cè)器件的光功率監(jiān)測(cè)范圍是有限制的，采用一個(gè)監(jiān)測(cè)器可能無(wú)法對(duì)每一束激光進(jìn)行測(cè)量，因此需要對(duì)每一束激光分別測(cè)量，然后進(jìn)行合束入阱。然而如此，整個(gè)計(jì)算系統(tǒng)較為龐雜，成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N激光合束系統(tǒng)和離子阱量子計(jì)算系統(tǒng)。

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N激光合束系統(tǒng)，包括：

合束器件，用于使光路方向不同的第一激光和第二激光合束至同一光路，所述第一激光和所述第二激光均為線偏振光且偏振方向相互垂直；

調(diào)節(jié)器件，用于將所述合束器件輸出的所述第一激光調(diào)節(jié)為第一主偏振光和第一副偏振光的合成光、以及用于將所述合束器件輸出的所述第二激光調(diào)節(jié)為第二主偏振光和第二副偏振光的合成光，所述第一主偏振光和所述第二副偏振光的偏振方向與所述第一激光相同，所述第二主偏振光和所述第一副偏振光的偏振方向與所述第二激光相同；

分束器件，用于使所述第一主偏振光和所述第一副偏振光分束、所述第二主偏振光和所述第二副偏振光分束；

光功率監(jiān)測(cè)器件，用于對(duì)所述分束器件輸出的所述第一主偏振光和所述第二副偏振光進(jìn)行光功率監(jiān)測(cè)；

應(yīng)用器件，用于對(duì)所述分束器件輸出的所述第二主偏振光和所述第一副偏振光進(jìn)行應(yīng)用，所述第二主偏振光的光功率為所述第一副偏振光的10倍以上。

如此，利用激光合束系統(tǒng)對(duì)離子阱量子計(jì)算系統(tǒng)中不同光路上的激光進(jìn)行合束后，使激光沿著同一光路移動(dòng)，然后在應(yīng)用器件和光功率監(jiān)測(cè)器件之前分束出來(lái)，能夠使離子阱量子計(jì)算系統(tǒng)使用較少的光路，實(shí)現(xiàn)對(duì)高功率激光和低功率激光的監(jiān)測(cè)。

其中，激光合束系統(tǒng)通過(guò)合束器件將不同光路的激光合束成一路光束，再通過(guò)調(diào)節(jié)器件調(diào)節(jié)激光中不同方向的偏振光的比例，最后通過(guò)分束器件利用調(diào)節(jié)后激光的偏振特性進(jìn)行分束，以同時(shí)滿足光功率監(jiān)測(cè)器件監(jiān)測(cè)條件和應(yīng)用器件的入阱條件。使原本需要在每一光路上都安裝一個(gè)光功率監(jiān)測(cè)器件變成只需要一個(gè)光功率監(jiān)測(cè)器件就能同時(shí)監(jiān)測(cè)多路激光脈沖，節(jié)省了硬件空間和成本。

在某些實(shí)施方式中，所述合束器件包括偏振分光棱鏡。

如此，合束器件可以使用偏振分光棱鏡，利用激光的偏振特性進(jìn)行合束。

在某些實(shí)施方式中，所述調(diào)節(jié)器件包括λ/2玻片。

如此，調(diào)節(jié)器件可以使用λ/2玻片。

在某些實(shí)施方式中，所述第二主偏振光的光功率為所述第一副偏振光的n倍，所述玻片用于調(diào)節(jié)所述第一主偏振光和所述第一副偏振光的第一配比、以及所述第二主偏振光和第二副偏振光的第二配比以使得所述第一配比和所述第二配比均為，a的取值范圍為0.1-10。