초전도 큐비트 회로 설계 방법

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큐비트 배열 설계 및 분석

초전도 큐비트 설계는 트랜스몬 큐비트, 동일 평면 도파관(CPW) 전송선로, 메안더 라인 공진기 및 보조 수동 소자로 구성된 회로에서 시작됩니다. 이 설계는 양자 회로 소자를 사용하여 물리적 레이아웃으로 변환되며, 전자기 해석을 위한 여기 포트로 활용 가능한 발사 구조가 포함됩니다. 그런 다음 레이아웃은 전파 해석을 위해 3차원 기하학적 형태로 표현됩니다.

전자기 워크플로는 회로의 주파수 응답을 평가하고 공진 모드에 대한 정보를 제공합니다. 시연된 4큐비트 예시에서, 이 분석은 설계된 큐비트 및 공진기 네트워크를 활용하여 양자 영역에 적용되는 저전력 근사 하에서 의도된 공진 거동이 달성되는지 여부를 검토합니다. 완성된 레이아웃은 이후 제작을 위해 GDS(Graphic Database System) 형식으로 내보낼 수 있습니다.

초전도 큐비트 설계 솔루션

초전도 큐비트 회로 토폴로지를 시작으로, 회로도를 트랜스몬 구조, 동일면 도파관 라인, 메앤더 라인 공진기 및 여기 구조가 포함된 물리적 레이아웃으로 변환합니다. 그런 다음 설계 흐름을 통해 레이아웃을 전자기 해석을 위한 3차원 형상으로 변환하고, 그 결과로 도출된 주파수 응답과 공진 모드를 분석합니다. 이 애플리케이션 노트는 4개의 트랜스몬과 4개의 공진기로 구성된 회로를 예로 들어 이 과정을 시연하며, 제조를 위한 GDS 내보내기로 마무리합니다. 현재의 QuantumPro 환경은 초전도 큐비트에 대한 회로/레이아웃 설계와 전자기 해석을 통합하고, 주파수 영역 및 고유 모드 시뮬레이션 기능과 자동화된 양자 매개변수 추출 기능을 제공함으로써 이 설계 흐름과 일치합니다.

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