2. Skalowanie parametrów z rozmiarem

Miniaturyzacja pułapek jonowych prowadzi do charakterystycznego skalowania kluczowych parametrów, co ma głębokie konsekwencje dla ich działania i zastosowań.

Częstość pułapkowania skaluje się odwrotnie proporcjonalnie do rozmiaru:
\[
\omega_{\text{trap}} \propto r_0^{-1}.
\]
To oznacza, że mniejsze pułapki oferują silniejsze uwięzienie i szybszą dynamikę jonów. Jest to zazwyczaj pożądane, ponieważ wyższe częstości pułapkowania prowadzą do lepszej izolacji od zaburzeń zewnętrznych.

Głębokość potencjału, przy założeniu stałego stosunku \(V_0/r_0^2\), pozostaje w przybliżeniu stała. To korzystne skalowanie oznacza, że miniaturyzacja nie prowadzi do płytszych pułapek, co mogłoby ograniczać ich użyteczność.

Najbardziej problematyczne jest skalowanie szybkości anomalnego ogrzewania:
\[
\dot{n}_{\text{heating}} \propto r_0^{-4}.
\]
Ta silna zależność oznacza, że szybkość ogrzewania rośnie dramatycznie wraz z miniaturyzacją. Dla pułapki dziesięciokrotnie mniejszej, ogrzewanie jest 10000 razy szybsze! To stanowi obecnie główne ograniczenie w miniaturyzacji pułapek i jest przedmiotem intensywnych badań.