基于量子力学中的量子纠缠技术,量子信息和量子计算为计算机的硬件机制带来了突破性的变革。在众多量子计算机物理体系中,拥有长相干时间和长囚禁时间的离子阱体系成为极有可能实现工业化量子计算的体系之一。在离子阱体系中,微型表面离子阱具有良好的扩展性,在近些年来成为可扩展量子计算的热门研究方向。微型表面离子阱包括绝缘基底、直流电极和射频电极,通过精密加工使其对称排列,实现冷离子在不同区域的存储、运算和操控。随着阱电极结构的小型化,离子距离阱电极的表面越来越近,离子的运动量子态受到电极表面电场涨落的影响也越大,从而导致反常加热效应的出现。本文主要总结了本人在微型表面离子阱中的相关工作,包括微型表面离子阱系统的设计、搭建;离子的激光冷却、微运动的补偿;微型表面离子阱中离子加热率的测量;探针式离子阱的设计和势场模拟等。具体如下:(1)完成微型表面离子阱系统的设计和搭建。包括表面电极结构的设计和囚禁势场的分析,囚禁场电路的制作和调试,所用激光器的制作和稳频,离子的囚禁和冷却。(2)完成新微型表面离子阱系统中离子加热率的测量,分析了与第一代表面离子阱系统中离子加热率的差异。(3)完成探针式离子阱系统的设计,计算模拟了不同囚禁参数下的势场分布。