Wir präsentieren den Entwurf und die Charakterisierung einer kryogenen Vakuumkammer, die mechanische Isolation von Vibrationen, ein hoch numerisches Apertur-Objektiv für die In-Vakuum-Bildgebung, magnetische Abschirmung im Vakuum und eine Antenne für globale Radiofrequenz-Manipulation von eingefangenen Ionen integriert. Der Kälteschild nahe 4 K ist mechanisch über thermisch isolierende Stützen mit einem darunter liegenden optischen Tisch verbunden und zeigt eine quadratische Mittelwert-Vibration von weniger als 7.61(4) nm. Mit dem In-Vakuum-Objektiv können wir 397 nm Photonen von einem eingefangenen 40Ca+ Ion mit einer Effizienz von 1.77% detektieren und eine Einzelmessungs-Zustandsdetektionsgenauigkeit von 99.9963(4)% in 50 μs erreichen. Um die Wirksamkeit der magnetischen Abschirmungen zu charakterisieren, führen wir Ramsey-Experimente am Grundzustands-Qubit durch und erhalten eine Kohärenzzeit von 24(2) ms, die sich mit einem einzelnen Spin-Echo-Puls auf 0.25(1) s verlängert. XY4- und XY32-dynamische Dekopplungssequenzen, die über die Radiofrequenz-Antenne angetrieben werden, erweitern die Kohärenz auf 0.72(2) s und 0.81(3) s.
Hartsell et al. (Mon,) haben diese Frage untersucht.