量子计算机有多种架构,主要包括基于离子阱、超导、光子学和电子的量子计算机。与其他架构相比,离子阱量子计算机的主要优势在于其量子比特相干时间长,门保真度高 [2]。用于量子计算应用的离子阱主要有两种。第一种是三维线性保罗阱,传统上是将四根导电棒平行放置成方形。两根相对的棒接地,而另外两根棒施加射频信号。然后可以将一串离子捕获在这四根棒的中间。这些设备具有深捕获电势,但体积较大,难以扩大捕获离子量子比特的数量 [2]。人们尝试使用传统半导体技术制造三维离子阱;然而,该过程耗时长,并导致其他问题,例如光学性能差