| 摘要 | 第1-12页 |
| Abstract | 第12-14页 |
| 第一章 绪论 | 第14-42页 |
| ·研究背景 | 第14-29页 |
| ·量子计算的产生和发展 | 第14-17页 |
| ·离子阱量子计算的可行性 | 第17-21页 |
| ·表面电极离子阱芯片是实现多量子比特的必由之路 | 第21-29页 |
| ·表面电极离子阱芯片研究面临的问题和思考 | 第29-34页 |
| ·离子阱芯片操作模式单一 | 第29-30页 |
| ·二维扩展的设计指导原则缺乏 | 第30-31页 |
| ·理论分析与设计精度需求的鸿沟 | 第31-33页 |
| ·逻辑习惯对物理实质的约束 | 第33-34页 |
| ·研究现状 | 第34-39页 |
| ·离子阱芯片设计方法 | 第34-36页 |
| ·芯片体系结构扩展方式 | 第36-37页 |
| ·多进制量子计算 | 第37-38页 |
| ·芯片制备材料研究 | 第38-39页 |
| ·本文研究内容 | 第39-41页 |
| ·论文结构 | 第41-42页 |
| 第二章 可配置线性表面电极离子阱芯片体系结构 | 第42-56页 |
| ·背景与动机 | 第42-43页 |
| ·可配置离子阱芯片体系结构 | 第43-44页 |
| ·硬件：离子阱芯片结构设计优化 | 第44-51页 |
| ·射频电极设计 | 第45-47页 |
| ·直流控制电极设计 | 第47-50页 |
| ·可配置模式 | 第50-51页 |
| ·软件：生成可配置离子阱操作序列 | 第51-55页 |
| ·离子主轴偏转控制生成 | 第52页 |
| ·离子输运控制生成 | 第52-55页 |
| ·本章小结 | 第55-56页 |
| 第三章 二维扩展：灵活的优化设计方法 | 第56-74页 |
| ·背景与动机 | 第56-57页 |
| ·相关研究工作 | 第57-59页 |
| ·灵活的优化设计方法 | 第59-65页 |
| ·解空间及自变量定义域 | 第60-61页 |
| ·混合多目标函数 | 第61-62页 |
| ·赝势求解器 | 第62-64页 |
| ·方法灵活性延伸 | 第64-65页 |
| ·方法具体实现 | 第65-66页 |
| ·结果与讨论 | 第66-73页 |
| ·X型结优化 | 第67-70页 |
| ·Y型结优化 | 第70-71页 |
| ·离子载入口优化 | 第71-73页 |
| ·本章小结 | 第73-74页 |
| 第四章 一维扩展：非谐势离子阱芯片量化分析模型 | 第74-88页 |
| ·背景与动机 | 第74-75页 |
| ·非谐势阱线性方程组模型 | 第75-79页 |
| ·模型求解 | 第79-82页 |
| ·求解方法 | 第79-81页 |
| ·非谐阱芯片设计指导 | 第81-82页 |
| ·模型评估与讨论 | 第82-86页 |
| ·本章小结 | 第86-88页 |
| 第五章 零维扩展：基于非谐势阱中单个离子振动态的三进制Shor算法执行 | 第88-104页 |
| ·背景与动机 | 第88-89页 |
| ·三进制Shor算法 | 第89-93页 |
| ·非谐势阱中单个离子的系统模型 | 第93-95页 |
| ·Schr?dinger方程 | 第93页 |
| ·离子振动态操控 | 第93-95页 |
| ·优化控制理论 | 第95-96页 |
| ·算法执行与结果讨论 | 第96-103页 |
| ·三进制Hadamard逻辑门 | 第97页 |
| ·三进制CNOT逻辑门 | 第97-101页 |
| ·量子求阶算法执行 | 第101-103页 |
| ·本章小结 | 第103-104页 |
| 第六章 表面电极离子阱原型芯片制备与测试 | 第104-118页 |
| ·线性表面电极离子阱芯片结构 | 第104-105页 |
| ·离子阱芯片制备工艺 | 第105-112页 |
| ·工艺流程设计及制备 | 第105-106页 |
| ·芯片封装 | 第106-109页 |
| ·芯片物理特性测试 | 第109-112页 |
| ·离子阱芯片测试设备 | 第112-115页 |
| ·真空系统 | 第112-113页 |
| ·激光系统 | 第113-114页 |
| ·成像系统 | 第114-115页 |
| ·离子阱芯片离子囚禁实验 | 第115-117页 |
| ·本章小结 | 第117-118页 |
| 第七章 结束语 | 第118-124页 |
| ·论文工作总结 | 第118-120页 |
| ·课题研究展望 | 第120-124页 |
| 致谢 | 第124-126页 |
| 参考文献 | 第126-136页 |
| 作者在学期间取得的学术成果 | 第136-137页 |