研究背景  目前，量子比特的实现方式主要有光子，冷原子，离子阱，超导环，半导体量子结构等，在这其中，离子阱因其相干时间较长，且易于控制的特点成为了最有可能实现量子计算的方式之一。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，如离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。在离子阱的研究中，必不可少的是对离子进行成像。而因其单离子的发光极其微弱，且需要在极短时间（1ms-8ms）内完成对离子成像的曝光以及数据存储，对相机的要求提出了更高的要求。