基于囚禁离子的量子计算机为构建大规模通用量子信息处理器提供了一种最有前景的方法。一方面，囚禁离子量子计算机已经多次保持了量子体积的世界记录，近期有望实现百比特量级同时量子体积超过一千的通用量子计算，从而在量子计算体系的竞争中取得优势地位。另一方面，囚禁离子所自发辐射的光子是建立量子界面，实现分布式量子计算的理想工具。结合囚禁离子和辐射光子的分布式量子计算有可能实现传统超级计算机性能黯然失色的方式存储和处理信息，即百万量级比特的量子信息处理器。在这样的系统中，我们将通过模块化的离子阱芯片存储具有完美量子相干性的囚禁离子比特，并以原子钟精度进行量子测量与控制，建立复杂的量子纠缠和量子逻辑门。同时，囚禁离子中自发辐射光子携带量子信息与网络中其他节点的量子芯片进行连接，扩大离子-光子量子计算网络的规模。原则上，这种混合体系结构将使我们能够通过声子媒介的近程量子逻辑门在单个量子芯片中控制多达100个量子比特，然后通过光子媒介的远程量子逻辑门连接数百个此类芯片的链接，进而把这些芯片扩展到一个通用的分布式量子计算网络中，从而实现百万量级量子比特的分布式量子计算网络。
