Возможность осуществлений базовых требований для квантового компьютера и квантовых вычислений (одно- и многокубитовые элементы, большие времена декогеренции и т.д.) были продемонстрированы в ходе многочисленных отдельных экспериментов для ионов в ловушках. Конструирование полноценного процессора потребует синтез этих элементов и применение высокоточных операций с использованием большого количества кубитов.

В 1995 году Игнатио Цирак и Питер Золлер описали, каким образом ансамбль ионов в ловушках может быть использован для создания квантовых информационных процессов. Несколько экспериментальных групп по всему миру последовало за этой идеей, и хотя полностью работоспособный образец так и не был создан, никто не сомневается, что рано или поздно это произойдет.

Теоретически схемы на ионных ловушках полностью удовлетворяет критериям ДиВинченцо:

1. Система должна состоять из точного известного числа кубитов

2. Должна существовать возможность приведения системы в точно известное начальное состояние.

3. Большие времена декогеренции

4. Реализация системы контролируемых кубитов

5. Возможность считывания конечного состояния кубита

В данной работе мы рассмотрим примеры схем для большого числа кубитов, реализуемых ионами в ловушках.