SPICE-Q与大规模量子芯片生产
该团队提出SPICE-Q,一个受SPICE启发的超导量子处理器设计-工艺协同优化框架。SPICE-Q并非旨在取代HFSS、Qiskit Metal、pyEPR、SQcircuit、SQuADDS、scqubits或QuTiP等工具,而是致力于通过一条统一的、可追溯的数据链将它们连接起来,该数据链覆盖工艺规则、版图、电磁仿真、能量参与比与电路量子化、哈密顿量提取、噪声分析、低温测试以及制造反馈。其核心映射是从工艺和PDK约束到版图几何结构、电磁模式、等效电路参数、有效哈密顿量,最终到频率、耦合、非谐性、退相干、读取性能与良率等指标。这一流程必须捕获约瑟夫森结变异性、transmon频率分配、谐振器与Purcell约束、耦合器串扰、微波布线、三维互连、材料/界面损耗、封装模式以及晶圆级工艺统计。通过引入标准化模型接口、统计参数模型、模型卡、版本管理以及基于低温与制造数据的闭环校准,SPICE-Q将超导量子芯片设计构建为一个工程工作流,而非一系列孤立的仿真。该团队认为,可扩展、容错的量子处理器将需要这样一条从器件物理与电磁场到量子动力学、噪声、可制造性以及系统级良率的连续模型链。
量科快讯
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