用于超导量子比特读出中馈线耦合谐振器快速准确确定的通用解析模型

超导量子芯片通常采用四分之一波长（{\lambda}/4）传输线谐振器作为读出电路。本文介绍了一种用于准确确定馈线耦合超导谐振器的谐振频率和耦合 Q 因子的解析模型。该模型利用四端口微波网络分析，结合边界条件和共形映射技术来计算边缘耦合共面波导（CPW）结构中的奇偶模阻抗。其通用性使其适用于平面和 3D 异构架构，使其成为谐振器设计的强大工具。为了验证该模型，我们制造了一个包含不同几何形状的 {\lambda}/4 谐振器的测试芯片，并在低温环境中进行了测量。与有限元方法（FEM）模拟和实验测量的比较证实了该模型的准确性，谐振频率和耦合 Q 因子在各种配置中紧密吻合。该模型有助于设计读出电路中的超导谐振器，以实现更有效、可扩展和适应性更强的量子计算架构。