量子电路的几何结构及其对电磁噪声的影响

我们在此表明，要对任意集总元件电路进行量子化，必须在电路磁通或电路电荷的数学模型中包含电路几何结构。所谓电路几何结构，是指源于电路布局细节的所谓寄生电感与寄生电容，众所周知它们会在经典电路中产生噪声。相比之下，经典集总元件模型仅描述电路拓扑，即定义不同有限元变量如何通过电路元件相互连接。所谓几何结构，我们也指量子变量定义了电路几何这一事实——有些在导线外部，有些在导线内部，有些在导线边界上。正如经典电路一样，这些效应会产生噪声；该噪声以哈密顿量中的高频分量形式出现，难以用集总元件模型精确模拟。本表述适用于学习量子计算的电气与计算机工程本科生，以及学习电子电路的物理学家。