书名：量子计算通识课：离子阱量子计算前沿探索
定价：89.8
ISBN：9787115687814
作者：栾春阳 王雨桐
版次：第1版
出版时间：2026-01

内容提要：
本书由浅入深，系统介绍了离子阱技术。书中围绕四大核心问题展开，*，从离子阱技术的基本原理与发展历史入手，用生活化的例子通俗解释离子如何被稳定囚禁。其次，重点阐述了对囚禁离子的量子操控，包括量子比特的构建、量子态的制备与读取，以及实现量子计算的关键—离子量子比特门。再次，剖析了离子阱量子系统的技术现状与趋势。*，探讨了离子阱技术广泛的应用前景与量子产业生态。得益于其高保真度、长相干时间等独特优势，离子阱技术不仅在量子计算，更在量子模拟、量子精密测量等领域展现出巨大潜力，并已催生出一批*的科技企业。本书适合对离子阱技术感兴趣的普通读者和相关从业者阅读。



作者简介：
栾春阳，清华大学物理学博士，研究方向：基于离子阱量子系统的量子计算与量子模拟。现任职于中国移动通信有限公司研究院（未来院），从事量子计算硬件研究。科研和工作之余，热衷科普，长期给中国科普博览、科学大院撰写科普专栏，发表过多篇阅读量*过1万的量子科普文章。 王雨桐，清华大学物理学博士，研究方向：凝聚态物理中的铁磁/铁电异质结存储。现任职于中芯国际集成电路制造（北京）有限公司，从事嵌入式存储的芯片工艺研究 。

目录：
第 一篇 离子阱的物理基础
第　一章 什么是离子阱？　2
第　一节 离子阱（上）—俘获和囚禁离子的魔法陷阱 ...　2
*节　离子阱（下）—低调却实力强劲的量子明星 ...　7

*章　离子阱构型的“大揭秘”　14
第　一节 离子阱构型的“大揭秘”（上） ...　14
*节　离子阱构型的“大揭秘”（中） ...　19
第三节　离子阱构型的“大揭秘”（下） ...　26

第三章　囚禁离子的激光冷却　34
第　一节 激光冷却方案（上）—你没看错！激光真的可以冷却原子（离子） ...　34
*节　激光冷却方案（中）—一次震惊科学家的意外发现：原子（离子）究竟可以
多“高冷”？　...　39
第三节　激光冷却方案（下）—把原子（离子）“藏起来”？ ...　43

*篇　基于离子阱系统的量子计算
第四章　单囚禁离子的量子操控　52
第　一节 离子量子比特*是个“球”？ ...　52
*节　离子量子比特*也有“寿命” ...　58

第五章　利用激光场来操控囚禁离子　67
第　一节 激光与离子的相互作用（上）—离子内态的*操控 ...　67
*节　激光与离子的相互作用（下）—离子外态的*操控 ...　74

第六章　囚禁离子间的双量子比特门　80
第　一节 离子双量子比特门（上）—初出茅庐的C-Z gate ...　80
*节　离子双量子比特门（中）— 广受欢迎的M-S gate ...　85
第三节　离子双量子比特门（下）—大有可为的“多重声子模式门”方案 ...　91

第七章　囚禁离子的激光寻址与光学成像　98
第　一节 多离子独立寻址所需的光学调制 ...　98
*节　*观察离子成像的“火眼金睛” ...　105

第三篇　离子阱量子计算前沿进展
第八章　面向未来的大规模量子计算　114
第　一节 面向未来的大规模量子计算（上）—离子阱量子计算芯片 ...　114
*节　面向未来的大规模量子计算（中）—二维离子阵列方案 ...　120
第三节　面向未来的大规模量子计算（下）—离子-光子量子网络方案 ...　126

第九章　离子阱量子计算系统的“电脑跑分”　133
第　一节 离子阱量子计算系统的“电脑跑分”（上）—算法量子比特 ...　133
*节　离子阱量子计算系统的“电脑跑分”（下）—量子体积 ...　139

第四篇　离子阱与其他领域的交叉研究
第十章　当离子阱遇到了时间频标　146
第　一节 当离子阱遇到了时间频标（上）—离子光学钟 ...　146
*节　当离子阱遇到了时间频标（下）—离子核钟 ...　154

第十一章　当离子阱邂逅新奇物理　165
第　一节 潜力无尽的交叉领域探索 ...　165