[发明专利]一种芯片

说明书

本发明公开了一种芯片，涉及芯片技术领域，用于通过一个光栅耦合器实现在相同的出射角度下对不同波长的寻址激光进行衍射，提高芯片的大规模可扩展性。所述芯片包括：基底、以及设置在基底表面的表面离子阱电极；表面离子阱电极用于在基底上方的预设区域内囚禁离子；其中，基底具有多个光栅耦合器；光栅耦合器所包括的光栅部用于将多种不同波长的寻址激光以相同的出射角度衍射至同一离子处，以完成寻址。

技术领域

本发明涉及芯片技术领域，尤其涉及一种芯片。

背景技术

量子比特的表面离子阱芯片是一种能够通过表面离子阱电极在预设区域内囚禁离子，并通过多个光栅耦合器分别将相应波长的寻址激光衍射至相应离子上以完成寻址的芯片。

但是，现有量子比特的表面离子阱芯片的大规模可扩展性较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种芯片，用于通过一个光栅耦合器实现在相同的出射角度下对不同波长的寻址激光进行衍射，提高芯片的大规模可扩展性。

为了实现上述目的，本发明提供了一种芯片，该芯片包括：基底、以及设置在基底表面的表面离子阱电极；表面离子阱电极用于在基底上方的预设区域内囚禁离子；其中，

基底具有多个光栅耦合器；光栅耦合器所包括的光栅部用于将多种不同波长的寻址激光以相同的出射角度衍射至同一离子处，以完成寻址。

与现有技术相比，本发明提供的芯片中，表面离子阱电极设置在基底表面。当为表面离子阱电极通电后，该表面离子阱电极可以俘获离子，并将离子囚禁在位于基底上方的预设区域内。并且，基底具有多个光栅耦合器，光栅耦合器所包括的光栅部均可以将多种不同波长的寻址激光以相同的出射角度衍射至同一离子处，以完成寻址，从而能够解决现有的芯片因需要设置多个光栅耦合器才能将相应波长的寻址激光衍射至同一离子处而导致芯片的大规模可扩展性降低的问题，提高芯片的集成度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为现有量子比特的表面离子阱芯片的部分结构示意图；

图2为现有量子比特的表面离子阱芯片的结构剖视示意图；

图3为本发明实施例提供的光栅耦合器的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的第一二维亚波长结构和波导部的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的第二二维亚波长结构和波导部的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的芯片的结构剖视示意图；

图7为本发明实施例中光栅部对寻址激光进行衍射的光路图。

附图标记：1为基底，11为光栅耦合器，111为光栅部，1111为二维亚波长结构，1112为第一二维亚波长结构，1113为第二二维亚波长结构，112为波导部，12为光电探测器，13为衬底，14为透光结构，2为表面离子阱电极，21为透光窗口，3为离子，4为光波导，5为寻址激光，6为荧光。

具体实施方式

以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。

在附图中示出了根据本公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状以及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。