量子计算机由于采用多粒子量子波函数的复杂性，相较于经典计算机在特定问题的处理速度 上得到了指数倍的提高。过去的二十年间，人们已经在不同的物理体系中验证了包括Shor算法 在内的多种有限规模的量子算法，在一定程度上证明了这些具有优越性的特定量子算法的可行性。 由于囚禁于电场势阱中的离子可以很好的与周围环境热库隔绝开，通过激光冷却技术制备将其制 备到基态后，离子的量子态可以长时间保持相干性。此外，囚禁离子体系中可以实现高保真度的 量子态制备、操控及探测，因此该体系被普遍认为是实用化量子计算机的候选方案之一。课程主要分为以下五个部分，首先介绍囚禁离子体系中量子比特的编码方式，其次给出该体系中通用量子逻辑门的实现，接着将引入离子阱量子模拟与计算的硬件部分，简要介绍线性Paul阱及激光系统。基于以上所介绍的软件与硬件，我们将回顾基于囚禁离子体系所实现的一些包括平衡非平衡量子多体动力学演化，及量子算法等。