本发明提供用于离子阱的荧光收集装置以及包括该荧光收集装置的量子计算设备，其中，所述荧光收集装置包括：平面视窗，设置在用于密封离子阱的腔体上；球面反射镜，设置在腔体内部并且凹向平面视窗，球面反射镜的曲率半径是球面反射镜的焦距的两倍；衍射极限非球面透镜，设置在所述腔体内部靠近所述平面视窗的一侧。使用本发明提供的荧光收集装置能够在无需使用物镜的情况下通过设置在离子阱腔体内部的球面反射镜将离子阱的荧光收集效率至少提升两倍，此外，还能够最小化因平面视窗中的折射效应而引起的光损耗，从而进一步提升离子阱的荧光收集效率。对于量子计算设备而言，这有助于实现更准确、更可靠和更高效的量子计算。