Wie man Flip-Chip-Transmon-Resonatoren entwirft

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Modell Flip-Chip-Resonatorgeometrie

Das Design erfordert eine dreidimensionale Flip-Chip-Geometrie, die ein supraleitendes Transmon und einen koplanaren Wellenleiter-Resonator (CPW) enthält, wobei der Resonator relativ zu entweder einer gegenüberliegenden Siliziumschicht oder einer Metallschicht positioniert ist. Erstellen Sie die mehrschichtige Geometrie, definieren Sie die supraleitenden Materialien und Anregungstore und lösen Sie die Struktur mittels elektromagnetischer Analyse, um deren Resonanzverhalten und Feldverteilung zu erhalten. Der Vergleich sollte das Resonatordesign konsistent halten und gleichzeitig die Ausrichtung der umgebenden Schicht ändern.

Vergleichen Sie mithilfe von elektromagnetischen Simulationen im Frequenzbereich die beiden Konfigurationen und untersuchen Sie die durch die dreidimensionale Umgebung hervorgerufenen Änderungen im Resonanzverhalten. Da der Workflow simulationsbasiert ist, sind für diese Analyse in der Entwurfsphase keine physikalischen Messgeräte erforderlich. Die resultierenden elektromagnetischen Daten können anschließend zusammen mit der Schaltungsdarstellung ausgewertet werden, um die modellierte Transmon-Resonatorstruktur vor der Fertigung zu beurteilen.

Flip-Chip-Resonator-Designlösung

Modellieren Sie den vollständigen Flip-Chip-Stack und vergleichen Sie CPW-Resonatorkonfigurationen vor der Fertigung. QuantumPro integriert Schaltung, Layout, elektromagnetische (EM) Simulation und Quantenanalyse in den Advanced Design System Workflow. Die Umgebung bietet QuantumPro 3DEM-Simulationen unter Verwendung der Finite-Elemente-Methode (FEM) und von Momentum-Solvern, wodurch der Designer dreidimensionale supraleitende Strukturen analysieren und das Resonanzverhalten untersuchen kann. Die automatisierte Extraktion von Quantenparametern kann auf Frequenzbereichs- und Eigenmodus-Ergebnisse angewendet werden, während die EM-Schaltungs-Co-Simulation die Auswertung der modellierten Schaltung unterstützt. Dieser Workflow bietet eine gemeinsame Umgebung, um zu untersuchen, wie sich die umgebende Flip-Chip-Geometrie auf das Design von supraleitenden Qubits und Resonatoren auswirkt.
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