随着传统半导体工艺逐步逼近物理极限,基于囚禁离子(Trapped Ion)的量子计算体系,凭借其长相干时间与高保真操控能力,已成为实现高可靠量子比特(Qubit)的主流技术路线之一。而在这一体系中,光学系统直接决定量子态操控精度与读出效率,是连接“量子物理”与“工程实现”的关键接口。
▶Sill Optics 深耕高端光学领域多年,针对离子阱实验的复杂光学需求,开发了覆盖“高NA荧光收集”与“激光精密聚焦”的专用镜头系统,可支持纯观测及“激光聚焦+成像一体化”两类架构。产品针对多波长协同工作环境优化,在离子冷却、态制备、量子门操作及荧光读出过程中,提供稳定、可重复的光学性能保障。在典型系统中,离子被约束于真空腔体内的保罗阱(Paul Trap)中,而镜头位于腔体外部,光束需穿过真空窗口作用于离子。针对窗口引入的球差、色差及NA限制问题,Sill Optics 通过系统级像差补偿设计,实现跨窗口条件下的高质量聚焦与成像,确保离子信号的高保真获取。Sill Optics 可提供标准目录产品及基于其平台的快速定制优化方案,在满足不同离子种类与实验参数的同时,大幅降低开发周期与成本。
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核心性能亮点:
✅ 多波长消色差:针对离子冷却、操控与读出所需的多激光波长进行统一优化,实现多波段焦点共轭与像质一致性
✅ 高数值孔径:实现高效荧光收集与亚微米级聚焦能力,显著提升信噪比(SNR)与量子态读出速率
✅ 衍射极限成像性能:在离子阱中心区域实现接近理论极限的点扩散函数(PSF),支撑单离子级精密操控
✅ 真空窗口像差补偿:针对窗口厚度与材料引入的波前畸变进行定制优化,保障系统整体像质与焦点稳定性
✅ 激光聚焦和成像一体化:单镜头实现激光聚焦与荧光收集路径整合,提升系统集成度与对准稳定性
✅ 低热效应与高稳定性:采用高纯度熔融石英基材与低吸收镀膜,降低热致像差与漂移,适配长时间量子实验运行
✅ 灵活定制能力:支持 Yb⁺、Ca⁺、Ba⁺、Be⁺ 等多种离子体系,兼容不同波长组合、工作距离与腔体结构,满足不同实验平台需求
⚙️ 典型应用领域:
✔ 离子阱量子计算(量子比特开发、量子门操控、量子态读出)
✔ 量子传感与精密测量
✔ 冷原子物理与激光冷却实验
✔ 光钟与原子钟高精度频标研究
✔ 质谱分析与离子束操控
Sill Optics 离子阱专用镜头详细资料与选型咨询:
https://www.sinteclaser.com/optical/sill-focusing-lenses.html
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新特光电是 Sill Optics 在中国及东南亚地区的官方授权合作伙伴。一站式提供 Sill Optics各类光学元件的选型、方案设计及集成支持,覆盖全生命周期服务,您可通过 Sill Optics 官网查阅授权资质:https://www.silloptics.de/unternehmen/vertriebspartner(我司持有官方正式授权证书,欢迎联系市场销售人员查阅)。
欢迎私信咨询选型与定制方案
离子阱光学系统设计需重点关注以下关键参数:工作波长组合、目标NA、真空窗口厚度与材质、镜头至焦平面距离(Working Distance)、安装空间限制及光束参数(M²、发散角等)。Sill Optics 可基于上述参数提供最优设计方案。我们还可提供不同扫描视场、焦距及波长(UV–IR)的远心/非远心 ƒ-Theta 场镜,手动 / 电动调节扩束镜、定倍 / 变焦扩束镜以及定制化光学透镜解决方案,满足从科研到工业量产的多样化需求。欢迎联系我们了解更多信息,探索高端精密光学的极致性能。
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