如何設計倒裝晶片型 Transmon 諧振器

光子學儀器
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倒裝晶片諧振器幾何模型

此設計需要一種三維倒裝晶片結構,其中包含超導跨子(transmon)與共面波導(CPW)諧振器,且該諧振器需相對於對面的矽層或金屬層進行定位。請建構此多層結構,定義超導材料與激發端口,並透過電磁分析求解該結構,以獲得其共振響應與電磁場分布。在進行比較時,應保持諧振器設計不變,僅變更周圍層的取向。

利用頻域電磁模擬來比較這兩種配置,並檢視三維環境所產生的共振行為變化。由於此工作流程以模擬為基礎,因此在設計階段的分析中無需使用物理量測儀器。隨後可將所得的電磁數據與電路模型一併評估,以便在製程前對建模的跨子元-諧振器結構進行評估。

倒装芯片谐振器設計方案

在製程前對完整的倒裝晶片堆疊進行建模,並比較共面波導(CPW)諧振器配置。QuantumPro 將電路、佈局、電磁(EM)模擬及量子分析整合於「進階設計系統」(Advanced Design System)的工作流程中。此環境透過有限元素法(FEM)和 Momentum 求解器提供 QuantumPro 3DEM 模擬,讓設計者能夠分析三維超導結構並檢視其諧振行為。 可對頻域與本徵模態結果應用自動量子參數萃取功能,而電磁-電路協同模擬則支援對建模電路的評估。此工作流程提供了一個共通環境,用於研究周圍倒裝晶片幾何結構如何影響超導量子位元與諧振器的設計。

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