Como projetar circuitos de qubits supercondutores

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Projetar e analisar disposições de qubits

O projeto de um qubit supercondutor começa com um circuito que contém qubits transmon, linhas de transmissão de guia de onda coplanar (CPW), ressonadores de linha sinuosa e elementos passivos de suporte. O projeto é traduzido em um layout físico utilizando componentes de circuitos quânticos, com estruturas de lançamento disponíveis como portas de excitação para análise eletromagnética. O layout é então representado como uma geometria tridimensional para análise de onda completa.

O fluxo de trabalho eletromagnético avalia a resposta em frequência do circuito e fornece informações sobre seus modos ressonantes. No exemplo demonstrado de quatro qubits, a análise utiliza a rede projetada de qubits e ressonadores para verificar se o comportamento ressonante pretendido é alcançado sob a aproximação de baixa potência utilizada para o regime quântico. O layout finalizado pode então ser exportado no formato Graphic Database System (GDS) para fabricação.

Solução para o projeto de qubits supercondutores

Comece com a topologia do circuito de qubits supercondutores e converta o esquema em um layout físico contendo estruturas transmon, linhas de guia de onda coplanares, ressonadores de linha sinuosa e estruturas de excitação. O fluxo de projeto, então, converte o layout em geometria tridimensional para análise eletromagnética e examina a resposta em frequência e os modos ressonantes resultantes. A nota de aplicação demonstra esse processo com um circuito de quatro transmons e quatro ressonadores e conclui com a exportação para GDS para fabricação. O ambiente atual do QuantumPro se alinha a esse fluxo de projeto ao integrar o projeto de circuito/layout e a análise eletromagnética para qubits supercondutores, com recursos de simulação no domínio da frequência e de modos próprios, além da extração automatizada de parâmetros quânticos.
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