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规模化囚禁离子量子计算机需要实现大面积的荧光高效收集。该团队提出并演示了一种紧凑的单片集成系统，其特点是在表面离子阱背面制造了超构透镜。40×100微米孔径实现了0.91%的模拟点光源收集效率和0.58%的实测点光源探测效率。将孔径扩大至40×600微米后，模拟收集效率提升至3.17%，相当于数值孔径0.35的传统物镜性能。通过电极与孔径几何结构的协同优化还可进一步提升性能。孔径处电极基板的镂空设计在保持收集效率的同时，确保了离子与介电基底间的安全距离。该超构透镜直接准直收集的荧光，无需高数值孔径物镜。此类读出单元的阵列将为下一代囚禁离子量子处理器提供紧凑、可扩展的高保真并行读出解决方案。