量子计算机的核心部分是参与运算的量子比特，量子比特的实现方式主要有光子、离子阱、超导环等。无论是超导环还是离子阱，这些器件的稳定运行都需要极端苛刻的外界条件，即超高真空和极低温环境。

离子阱，是一种利用电场或磁场将离子俘获和囚禁在一定范围内的装置，离子的囚禁在真空中实现，离子与装置表面不接触，应用最多的离子阱有“保罗阱”和“Penning阱”。离子阱可以应用于实现量子计算机，量子计算机以粒子的量子力学状态，如原子的自旋方向等表示0和1，称为“量子比特”，离子阱利用电极产生电场，将经过超冷处理的离子囚禁在电场里，实现量子比特。

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