2020年10月21日，麻省理工学院（Lincoln Laboratory, Massachusetts Institute of Technology, Lexington,和Massachusetts Institute of Technology, Cambridge）在《自然》（Nature）上发表了题为“Integrated multi-wavelength control of an ion qubit”的文章。

原子系统控制技术的单片集成是发展量子计算机和便携式量子传感器的一条很有前途的发展道路。捕获的原子离子是高保真度量子信息处理器和高精度光钟的基础。然而，目前原子离子的捕获依赖于自由空间光学，这限制了捕获的原子离子的可移植性和可伸缩性。文中，作者展示了一个使用集成波导和光栅耦合器的表面电极离子阱芯片，它可以提供电离、冷却、相干操作、量子态制备和锶量子比特检测所需的所有波长的光。从紫外到红外的激光通过光纤阵列耦合到芯片上，创造出固有的稳定光路，作者用它来证明量子位相干性对平台振动的弹性。这一CMOS兼容的集成光子表面阱的制造、强大的封装和增强的量子比特相干性的演示，是便携式捕获离子量子传感器和时钟发展的关键进展，提供了一种在量子信息处理系统中对大量离子进行完全独立控制的方法。