論文の概要: Electromagnetic Feature Extraction in Superconducting Quantum Circuits: An Open-Source Finite-Element Workflow Using Palace
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.09041v1
- Date: Thu, 13 Nov 2025 01:27:44 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-11-13 22:34:54.371739
- Title: Electromagnetic Feature Extraction in Superconducting Quantum Circuits: An Open-Source Finite-Element Workflow Using Palace
- Title(参考訳): 超伝導量子回路における電磁的特徴抽出:パレスを用いたオープンソース有限要素ワークフロー
- Authors: Jiale Ye, Jiaheng Wang, Yu-xi Liu,
- Abstract要約: 本稿では、オープンソースの高性能有限要素法ソルバであるPalaceを中心に構築されたワークフローについて述べる。
我々は、素の共振器とキュービットをリードアウト共振器と組み合わせたチップ上でワークフローをベンチマークする。
その結果、オープンソースのEMツールは、スケーラブルでライセンスなしの分析を提供しながら、商用の精度にマッチすることを示した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 6.569114856706871
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
- Abstract: Accurate electromagnetic (EM) feature extraction, including element characterization, eigenmodes, and field distributions, is essential for superconducting quantum circuit design. To streamline this process, we present a workflow built around Palace, an open-source, high-performance finite element method solver tailored for quantum applications. Starting from circuit layouts, the workflow automates mesh generation, multiple EM solver processing, and EM-to-Hamiltonian post-processing. We benchmark the workflow on a chip with bare resonators and qubits coupled with readout resonators, achieving resonator frequencies prediction within 0.3% and 3 out of 4 external couplings within 16% of cryogenic measurements. These results demonstrate open-source EM tools can match commercial accuracy while offering scalable, license-free analysis. Our Palace-based workflow provides an accessible and extensible foundation for rapid superconducting circuit development and materials-loss studies.
- Abstract(参考訳): 素子特性,固有モード,電界分布などの正確な電磁特性抽出は,超伝導量子回路設計に不可欠である。
このプロセスを合理化するために、量子アプリケーションに適したオープンソースの高性能有限要素法ソルバであるPalaceを中心に構築されたワークフローを提示する。
回路レイアウトから始めて、ワークフローはメッシュ生成、複数のEMソルバ処理、EM-to-Hamiltonの事後処理を自動化する。
低温測定の16%で4つの外部結合のうち0.3%,3パーセントで共振器の周波数予測を達成し,素共振器と量子ビットを結合したチップ上でのワークフローをベンチマークした。
これらの結果は、オープンソースのEMツールが、スケーラブルでライセンス不要な分析を提供しながら、商業的精度に合致することを示した。
当社のパレスベースのワークフローは、高速超伝導回路の開発と材料ロス研究のための、アクセス可能で拡張可能な基盤を提供する。
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