論文の概要: Simple, accurate lumped-element models of distributed resonators for superconducting quantum circuits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.19543v1
• Date: Tue, 21 Jul 2026 19:42:15 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-07-23 18:51:37.916246
• Title: Simple, accurate lumped-element models of distributed resonators for superconducting quantum circuits
• Title（参考訳）: 超伝導量子回路用分散共振器の単純かつ正確なラムプ要素モデル
• Abstract要約: 我々は、散乱パラメータを忠実に再現し、その後、特定のハミルトンパラメータを予測できる単純な有効回路レベルモデルについて述べる。 我々の手法は電磁シミュレーションを明示的に必要としない。 我々のモデルは、ブラックボックス量子化で使用される他の一般的なラッピングモデルとともに、オープンソースコードパッケージを通じて研究者に公開されています。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Superconducting quantum circuit design is reliant on accurately mapping design parameters to a quantum Hamiltonian. Designers typically rely on computationally intensive finite-element electromagnetic simulations. However, effective circuit-level models can in principle capture much of the relevant physics for these systems, reducing the need for finite-element simulations. A barrier to implementing these simpler models has been the prevalence of distributed elements such as coplanar waveguides resonators in device designs. Techniques for modeling these distributed elements have been developed, but may be difficult to scale, reduce intuition, and give inaccurate results under strong coupling. In this work we describe a simple effective circuit-level model that faithfully reproduces the scattering parameters, and subsequently can predict certain Hamiltonian parameters, for a coupled, distributed element within a broader two-port network even up to strong coupling. Our approach does not explicitly require an electromagnetic simulation. Our model, along with other common lumped models used in black box quantization, is publicly available to researchers via an open-source code package, $\texttt{simpleLOMs}$.
• Abstract（参考訳）: 超伝導量子回路設計は、設計パラメータを量子ハミルトニアンに正確にマッピングすることに頼っている。 設計者は一般に計算集約的な有限要素電磁シミュレーションに頼っている。 しかし、効果的な回路レベルモデルは原則としてこれらのシステムに関連する物理の多くを捉えることができ、有限要素シミュレーションの必要性を減らすことができる。 これらの単純なモデルを実装するための障壁は、デバイス設計におけるコプラナー導波路共振器のような分散要素の普及である。 これらの分散要素をモデル化する技術は開発されているが、スケールし、直観を減らし、強い結合の下で不正確な結果を与えることは困難である。 本研究では、散乱パラメータを忠実に再現し、その後、より広い2ポートネットワーク内で結合された分散要素に対して、強い結合でさえも特定のハミルトンパラメータを予測できる、単純な有効回路レベルモデルを記述する。 我々の手法は電磁シミュレーションを明示的に必要としない。 我々のモデルは、ブラックボックス量子化で使用される他の一般的なラッピングモデルとともに、オープンソースコードパッケージである$\texttt{simpleLOMs}$を通じて研究者に公開されています。

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