离子阱系统被认为是最有希望实现大规模量子模拟和量子计算的物理系统之一。此前研究人员在保罗型离子阱中实现了最多61个离子一维阵列的量子模拟。从而获取离子的集体振动模式信息 ，

一方面，

上述成果研究论文于5月30日发表于国际学术期刊《自然》，首次实现512离子二维阵列的稳定囚禁冷却以及300离子量子比特的量子模拟计算
。大规模扩展离子量子比特数并提高离子阵列稳定性，300个离子量子比特同时工作时所能执行的计算复杂度达到2的300次方，段路明团队研究人员利用低温一体化离子阱技术和二维离子阵列方案，该校段路明研究组近日在量子模拟计算领域取得重要突破，研究人员对该模型的动力学演化进行量子模拟计算，将原来的离子量子比特数国际纪录（61离子）往前推进了一大步 ，该实验系统为进一步研究多体非平衡态量子动力学这一重要难题提供了强大的工具。也可用于求解优化问题等现实应用 。无法用于量子计算和精密的量子模拟。长程横场伊辛模型是一类重要的量子多体模型 ，虽然基于彭宁型离子阱可实现更大规模约两百离子的量子模拟 ，测量其量子比特空间关联  ，有助于理解量子信息、该系统的规模化被认为是主要挑战。