[实用新型]量子计算和量子精密测量的教学设备

权利要求书

1.一种量子精密测量的教学设备，其特征在于，包括：

激光脉冲发生模块(100)，用于发出激光脉冲；

光路模块(200)，沿所述激光脉冲的光路设置，所述光路模块(200)包括用导杆(210)连接的镜架(220)，所述镜架(220)上沿所述光路依次设置第一准直聚焦元件(230)、量子传感器(240)、第二准直聚焦元件(250)、滤光元件(260)以及光电探测器(270)，所述量子传感器(240)用于在磁场的作用下受到所述激光脉冲的激发产生荧光；以及

信号采集模块(300)，与所述光电探测器(270)连接，用于采集所述荧光对应的电信号。

2.根据权利要求1所述的量子精密测量的教学设备，其特征在于，所述量子传感器(240)为含有NV色心的金刚石，所述激光脉冲发生模块(100)发出波长为532nm的激光。

3.根据权利要求2所述的量子精密测量的教学设备，其特征在于，还包括总控系统(400)，与所述信号采集模块(300)通信连接，用于接收所述信号采集模块(300)采集的电信号，并进行信号处理和显示。

4.根据权利要求3所述的量子精密测量的教学设备，其特征在于，还包括控制脉冲发生模块(500)，与所述激光脉冲发生模块(100)和所述总控系统(400)连接，所述总控系统(400)控制所述控制脉冲发生模块(500)发出特定的控制脉冲信号，所述控制脉冲信号用于控制所述激光脉冲发生模块(100)的激光脉冲。

5.根据权利要求4所述的量子精密测量的教学设备，其特征在于，所述控制脉冲模块(500)发出的特定的控制脉冲信号为TTL信号，所述激光脉冲发生模块(100)包括接受TTL信号触发的脉冲激光器。

6.根据权利要求4所述的量子精密测量的教学设备，其特征在于，还包括第一微波发生器(610)，分别与所述总控系统(400)和所述量子传感器(240)连接，所述总控系统(400)控制所述第一微波发生器(610)发出第一微波，所述第一微波传输到所述量子传感器(240)。

7.根据权利要求6所述的量子精密测量的教学设备，其特征在于，还包括第一微波开关(620)，连接于所述第一微波发生器(610)和所述量子传感器(240)之间，且与所述控制脉冲发生模块(500)连接，用于根据所述控制脉冲发生模块(500)的脉冲信号控制所述第一微波的通断。

8.根据权利要求7所述的量子精密测量的教学设备，其特征在于，还包括微波功率放大器(630)，连接于所述第一微波开关(620)与所述量子传感器(240)之间，用于对接收到的所述第一微波进行功率放大后传输到所述量子传感器(240)。

9.根据权利要求8所述的量子精密测量的教学设备，其特征在于，所述光路模块(200)还包括设置于所述镜架(220)的微波辐射模块(280)，与所述微波功率放大器(630)连接，所述量子传感器(240)设置于所述微波辐射模块(280)，所述微波辐射模块(280)用于将接收到的所述第一微波辐射到所述量子传感器(240)中。

10.根据权利要求9所述的量子精密测量的教学设备，其特征在于，所述微波辐射模块(280)为双开口谐振环，所述量子传感器(240)设置于所述双开口谐振环的中心。

11.根据权利要求1所述的量子精密测量的教学设备，其特征在于，还包括电源模块(700)，与所述激光脉冲发生模块(100)、信号采集模块(300)连接，用于提供电源。

12.一种量子计算的教学设备，其特征在于，包括权利要求6所述的量子精密测量教学设备(10)以及第二微波发生器(21)，所述第二微波发生器(21)与所述总控系统(400)和所述量子传感器(240)连接，所述总控系统(400)控制所述第二微波发生器(21)发出第二微波。