Краткий обзор:
- Keysight Technologies и Google Quantum AI совместно разработали систему моделирования квантовых цепей (Quantum Ckt Sim), которая представила передовые методы квантования потока для решателей цепей, что стало первой возможностью моделирования сверхпроводящих квантовых цепей.
- Решение моделирует квантование потока в сверхпроводящих контурах, повышая точность и надежность конструкций квантовых схем и уменьшая вычислительные ошибки.
- Quantum Ckt Sim предлагает обширную библиотеку квантовых устройств, симуляторов нелинейных цепей и расширенных возможностей квантового управления.
ПРЕСС-РЕЛИЗ — В недавнее объявление Компания Keysight Technologies представила свою систему Quantum Circuit Simulation (Quantum Ckt Sim), среду проектирования, предназначенную для поддержки разработки сложных квантовых схем. В сотрудничестве с Google Quantum AI компания Keysight интегрировала расширенную количественную оценку потока в свои инструменты моделирования, впервые в моделировании сверхпроводящих квантовых цепей.
Количественное определение потока для сверхпроводящих цепей
Как отмечается в релизе, квантование потока, при котором магнитный поток через сверхпроводящие петли квантуется в дискретные единицы, имеет важное значение для работы квантовых схем. Однако традиционные симуляторы цепей обычно фокусируются на напряжениях, что затрудняет точное моделирование потока. Сотрудничество между Keysight и Google Quantum AI устраняет это ограничение за счет интеграции количественного анализа потока в частотной области в решающие устройства Keysight. Это достижение позволяет инженерам моделировать сложные сверхпроводящие схемы с беспрецедентной точностью.
Офер Нааман, научный сотрудник Google Quantum AI, подчеркнул важность этой функции, сказав: «Благодаря Quantum Ckt Sim теперь можно применять условия количественного определения потока при моделировании ADS в сверхпроводящих устройствах в частотной области. Это важнейшая возможность, отсутствие которой до сих пор ограничивало использование современных инструментов EDA при проектировании сверхпроводящих микроволновых схем. »
Техническая информация от сотрудничества
Совместная исследовательская группа представила свой подход в технический документ «Моделирование квантованных джозефсоновских схем перехода в Keysight ADS». В статье описывается внедрение моделей джозефсоновского перехода и индуктора со вспомогательными портами потока, которые позволяют количественно определять поток в моделировании. Эти модели были проверены посредством моделирования RF и DC-SQUID, а также параметрических усилителей, что тесно согласуется с теоретическими предсказаниями и экспериментальными данными.
В статье подчеркивается, что успешная интеграция этих моделей представляет собой важный шаг в развитии сверхпроводящих квантовых схем. Мохамед Хасан, руководитель отдела планирования квантовых решений в Keysight EDA, сказал: «Приятно впервые стать свидетелем точного моделирования квантования потока в частотной области сверхпроводящих схем с использованием инструмента EDA. Эта веха позволяет использовать возможности EDA для оптимизации проектирования сверхпроводящих микроволновых схем для квантовых приложений и не только. »
Основные технические моменты:
- Модели перехода Джозефсона: Команда интегрировала модель джозефсоновского перехода с резистивным и емкостным шунтированием (RCSJ), чтобы точно описать поведение перехода, который является критическим элементом в сверхпроводящих схемах.
- Модели индукторов с узлами потока: Новые модели позволяют точно моделировать поток в индукторах, принимая во внимание магнитный поток, индуцируемый в сверхпроводящих петлях, что является критически важным аспектом этих схем.
- Проверка моделирования: Используя новые модели, исследователи выполнили моделирование постоянного тока, S-параметров и гармонического баланса, которое близко соответствовало теоретическим предсказаниям и экспериментальным результатам, продемонстрировав эффективность количественного определения потока, интегрированного в конструкцию сверхпроводящих цепей.
Улучшенная среда проектирования квантовых схем
Среда проектирования Quantum Ckt Sim предоставляет функциональные возможности, упрощающие разработку и манипулирование сверхпроводящими квантовыми схемами. Ключевые особенности включают в себя:
- Библиотека квантовых устройств: Интегрирует обширную библиотеку широко используемых квантовых устройств, включая SQUID RF/DC, SNAIL, FLUXONIUM и SNAKE, для упрощения проектирования и интеграции.
- Полная среда проектирования: Предоставляет ряд симуляторов нелинейных цепей, таких как гармонический баланс для анализа частотной области, переходные процессы/свертки для анализа временной области и огибающую схемы для области модуляции, а также создание нелинейных моделей с параметрами x.
- Расширенный квантовый контроль: Точное управление сверхпроводящими цепями с помощью внешнего потока позволяет лучше контролировать и манипулировать в передовых приложениях квантовых вычислений.
- Упрощенное параметрическое проектирование схемы: Упрощает создание и оптимизацию параметрических квантовых схем, включая квантовые усилители, которые важны для повышения точности считывания кубитов в квантовых системах.
Новый стандарт моделирования квантовых цепей
Интегрировав квантование потока в свои инструменты моделирования, компания Keysight, возможно, по-новому определила, как можно моделировать и оптимизировать сверхпроводящие схемы. Сотрудничество с Google Quantum AI сделало Quantum Ckt Sim новым инструментом, который можно добавить к постоянно расширяющемуся набору инструментов в области квантовых вычислений, который может предоставить инженерам точность и контроль, необходимые для новых разработок.
.jpg)
