論文の概要: A Versatile Analytical Model for Fast and Accurate Determination of Feedline-Coupled Resonators for Superconducting Qubit Readout
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.00490v1
- Date: Wed, 01 Jul 2026 06:16:59 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-02 19:56:07.7503
- Title: A Versatile Analytical Model for Fast and Accurate Determination of Feedline-Coupled Resonators for Superconducting Qubit Readout
- Title（参考訳）: 超電導ビット読み出し用フィードライン結合共振器の高速かつ高精度決定のためのバーサタイル解析モデル
- Abstract要約: 超伝導量子チップは、通常、四分波長(/4)伝送線路共振器をリードアウト回路として利用する。
フィードライン結合型超伝導共振器の共振周波数と結合Q因子の正確な決定のための解析モデルを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.4317853190900798
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Superconducting quantum chips commonly utilize quarter-wavelength (λ/4) transmission line resonators as readout circuits. An analytical model for the accurate determination of resonance frequencies and coupling Q-factors of feedline-coupled superconducting resonators is introduced. The model leverages four-port microwave network analysis, integrating boundary conditions and conformal mapping techniques to compute even- and odd-mode impedances in edge-coupled coplanar waveguide (CPW) structures. Its versatility allows application to both planar and 3-D heterogeneous architectures, making it a powerful tool for resonator design. To validate the model, a test chip with λ/4 resonators of varying geometries is fabricated and measured in a cryogenic environment. Comparisons with finite element method (FEM) simulations and experimental measurements confirm the model's accuracy, with resonance frequencies and coupling Q-factors aligning closely across configurations. This proposed model facilitates the design of superconducting resonators in readout circuits for more effective, scalable, and adaptable quantum computing architectures.
- Abstract（参考訳）: 超伝導量子チップは、通常、四分波長(λ/4)伝送線路共振器をリードアウト回路として利用する。
フィードライン結合型超伝導共振器の共振周波数と結合Q因子の正確な決定のための解析モデルを提案する。
このモデルは4ポートマイクロ波ネットワーク解析を活用し、境界条件と共形マッピング技術を統合して、エッジ結合コプラナー導波路(CPW)構造における等モードインピーダンスと奇モードインピーダンスを計算する。
その汎用性により、アプリケーションは平面アーキテクチャと3次元ヘテロジニアスアーキテクチャの両方を適用でき、共振器設計のための強力なツールとなる。
モデルを検証するために、様々なジオメトリのλ/4共振器を用いたテストチップを作製し、低温環境で測定する。
有限要素法 (FEM) シミュレーションと実験結果との比較により, 共振周波数と結合Q-要素が構成に密に整合していることが確認できた。
このモデルは、より効率的でスケーラブルで適応可能な量子コンピューティングアーキテクチャのために、読み出し回路における超伝導共振器の設計を容易にする。
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