[发明专利]用于离子阱量子计算机的工作环境控制系统

说明书

本发明公开了用于离子阱量子计算机的工作环境控制系统，包括设备柜体、人机交互模组和设备控制模组；人机交互模组包括触摸显示屏和主控机；触摸显示屏安装于设备柜体的顶部；主控机、环境设备控制模组均安装于设备柜体的内部；主控机，通过触摸显示屏与操作人员进行人机交互，以及通过环境设备控制模组的温度设备控制模组、真空设备控制模组、磁场设备控制模组分别控制温度调节设备、真空度调节设备、磁场强度调节设备的工作，以使得离子阱量子计算机的工作环境符合预设要求。本发明通过将多种设备控制模组集成到一个设备柜体内部，通过触摸显示屏实现对多种设备的统一控制，简化操作，方便快捷。

技术领域

本发明涉及离子阱设备，尤其涉及用于离子阱量子计算机的工作环境控制系统。

背景技术

离子阱量子计算机在制造具有足够量子位元时，不仅需要将离子阱量子计算机集成到低温环境中，以提高真空性能和降低噪声，同时还需要将离子阱量子计算机产生的离子冷却到极低温度，然后将其悬浮在超高真空的电磁场中，最后再用精确的激光进行激发离子，以形成量子位元。因此，对于离子阱量子计算机的工作环境中温度、真空度以及磁场的强度等的控制，显得至关重要。但是，目前对于离子阱量子计算机的工作环境的控制，一般是通过多种独立的设备，设置于离子阱量子计算机的外部，再由多个操作员相互配合来实现多个独立设备的操作，实现对工作环境的控制。在离子阱量子计算机的工作过程中，操作员需要实时观察离子阱量子计算机的工作环境是否符合要求，及时对对应的设备进行操作控制来保证离子阱量子计算机的温度工作。然后，上述方式需要多人配合操作，各个设备均有自己的设备控制方式，需要操作员熟知各个设备的控制方式才能保证离子阱量子计算机的工作环境的稳定，这种方式存在成本高、操作复杂以及操作门槛高等问题，不利于操作员的使用。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供用于离子阱量子计算机的工作环境控制系统，其能够解决现有的用于离子阱量子计算机的工作设备的成本高、操作复杂等问题。

为解决上述问题，本发明实施例提供的用于离子阱量子计算机的工作环境控制系统包括设备柜体、人机交互模组和环境设备控制模组；所述人机交互模组包括触摸显示屏和主控机；其中，所述触摸显示屏安装于所述设备柜体的外部，并固定设于所述设备柜体的顶部；所述主控机安装于所述设备柜体的内部，并且所述主控机与所述触摸显示屏电性连接，用于通过触摸显示屏与操作人员进行人机交互；所述环境设备控制模组，安装于所述设备柜体内部，包括温度设备控制模组、真空设备控制模组和磁场设备控制模组，并且所述温度设备控制模组与温度调节设备电性连接、真空设备控制模组与真空度调节设备电性连接、磁场设备控制模组与磁场强度调节设备连接；所述主控机分别与所述温度设备控制模组、真空设备控制模组、磁场设备控制模组电性连接，用于通过对应环境设备控制模组控制对应设备，以使得离子阱量子计算机的工作环境符合预设要求。

进一步地，本发明实施例提供的用于离子阱量子计算机的工作环境控制系统还包括环境检测模组，安装于所述离子阱量子计算机的工作环境中，包括温度检测模组、真空度检测模组和磁场检测模组，分别与所述主控机连接；其中，所述温度检测模组，用于检测离子阱量子计算机的工作温度；所述真空度检测模组，用于检测离子阱量子计算机的真空度；所述磁场检测模组，用于检测离子阱量子计算机的磁场强度；所述主控机，还用于获取所述温度检测模组、真空度检测模组、磁场检测模组所检测的数据，进而对所述环境设备控制模组进行反馈控制。

进一步地，所述环境检测模组还包括阱外环境检测模组；其中，所述阱外环境检测模组安装于所述离子阱量子计算机工作环境的外部，以检测所述离子阱量子计算机的外部环境数据并上传至主控机，从而使得所述主控机根据所述离子阱量子计算机的外部环境数据和预设阈值判断所述离子阱量子计算机的工作环境是否存在异常。

进一步地，所述设备柜体内部还设有交换机；其中，所述主控机通过交换机分别与真空设备控制模组、温度设备控制模组、磁场设备控制模组电性连接。