基于Palace的超导量子电路中电磁特征提取：一种开源有限元工作流程
量子物理
2025-11-13 v1
摘要
准确的电磁(EM)特征提取，包括元件特性、本征模态及场分布，对超导量子电路设计至关重要。为简化此过程，本文提出了围绕Palace——一种专为量子应用定制的开源高性能有限元求解器——构建的工作流程。工作流程从电路布局开始，自动化完成网格生成、多次EM求解处理及EM到Hamiltonian的后处理。我们在具备裸共振器和与读取共振器耦合的量子比特芯片上对工作流程进行基准测试，实现了共振器频率预测误差小于0.3%，并将4个外部耦合中3个在制冷实验测量值误差控制在16%以内。这些结果表明，开源EM工具能够匹配商业软件的精度，同时提供可扩展且无许可证限制的分析能力。基于Palace的工作流程为快速超导电路开发及材料损耗研究提供了可访问且可扩展的基础。
引用
@article{arxiv.2511.09041,
title = {Electromagnetic Feature Extraction in Superconducting Quantum Circuits: An Open-Source Finite-Element Workflow Using Palace},
author = {Jiale Ye and Jiaheng Wang and Yu-xi Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.09041},
year = {2025}
}