量子計算機由于采用多粒子量子波函數的複雜性，相較于經典計算機在特定問題的處理速度 上得到了指數倍的提高。過去的二十年間，人們已經在不同的物理體系中驗證了包括Shor算法 在内的多種有限規模的量子算法，在一定程度上證明了這些具有優越性的特定量子算法的可行性。 由于囚禁于電場勢阱中的離子可以很好的與周圍環境熱庫隔絕開，通過激光冷卻技術制備将其制 備到基态後，離子的量子态可以長時間保持相幹性。此外，囚禁離子體系中可以實現高保真度的 量子态制備、操控及探測，因此該體系被普遍認為是實用化量子計算機的候選方案之一。課程主要分為以下五個部分，首先介紹囚禁離子體系中量子比特的編碼方式，其次給出該體系中通用量子邏輯門的實現，接着将引入離子阱量子模拟與計算的硬件部分，簡要介紹線性Paul阱及激光系統。基于以上所介紹的軟件與硬件，我們将回顧基于囚禁離子體系所實現的一些包括平衡非平衡量子多體動力學演化，及量子算法等。