플럭스 양자화 조셉슨 접합 회로의 모델링 및 시뮬레이션 방법

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자속 인식 초전도 회로 모델링

자속 양자화 초전도 회로를 모델링하려면 기존 회로의 전압 및 전류 외에도 자기 자속과 조셉슨 위상을 표현해야 합니다. 자속 인식 조셉슨 접합 및 인덕터 모델은 회로가 위상과 자속 관계를 직접 표현할 수 있도록 보조 자속 노드를 제공합니다. 이러한 구성 요소를 초전도 루프에 결합하고 외부에서 인가된 자속으로 바이어스하여 무선 주파수 초전도 양자 간섭 소자(rf-SQUID) 및 직류 SQUID와 같은 디바이스를 모델링할 수 있습니다.

시뮬레이션은 회로의 시간 진화에 따라 자속 양자화가 자연스럽게 발생하는 경우 과도 해석을 사용하거나, 직류(DC), S 파라미터, 교류(AC) 및 하모닉 밸런스 해석을 위해 보조 자속 회로를 사용하여 양자화 제약 조건을 부과할 수 있습니다. 이를 통해 개별 SQUID와 더 복잡한 다중 접합 회로 및 어레이에 대해 자속 종속 위상, 순환 전류, 인덕턴스, 전송, 이득, 압축 및 상호 변조 동작을 평가할 수 있습니다.

플럭스 양자화 조셉슨 회로 모델링 솔루션

자속 인식 조셉슨 접합 및 인덕턴스 구성 요소를 연결하여 구성 요소 자속의 합이 필수 자속 양자화 조건을 충족하도록 초전도 루프를 모델링합니다. 키사이트 Advanced Design System(ADS)은 보조 위상/자속 단자가 있는 조셉슨 접합 모델과 기존의 전기적 거동을 회로의 정규화된 자속과 연결하는 자속 인식 인덕터 및 상호 인덕턴스 모델을 제공합니다. 설계자는 과도 시뮬레이션을 사용하거나 주파수 영역 해석을 위해 보조 자속 루프를 명시적으로 구성할 수 있습니다. 이 접근 방식은 DC, S 파라미터 및 하모닉 밸런스 해석을 지원하며 rf-SQUID, dc-SQUID, SNAIL 비선형 소자, 스네이크 어레이 및 조셉슨 매개변수 증폭기를 대상으로 시연됩니다.
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양자 회로 시뮬레이션에서 RF SQUID의 자속 양자화 모델링

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자속 양자화 조셉슨 회로 모델링을 위한 추가 리소스

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