仿真方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本公开提供了仿真方法及装置、设备及存储介质，涉及计算机领域，尤其涉及量子计算机、量子仿真领域。具体实现方案为：仿真得到至少两个本征频率组，其中，所述本征频率组包括目标参数值下的第一目标器件所对应的第一本征频率，以及所述目标参数值下的第二目标器件所对应的第二本征频率；其中，所述目标参数值为所述第一目标器件所对应的参数值；不同所述本征频率组所对应的目标参数值不同；所述第一目标器件和所述第二目标器件为量子芯片版图中的器件；至少基于所述至少两个本征频率组，得到所述量子芯片版图中所述第一目标器件与所述第二目标器件之间的耦合强度。如此，本公开方案适用性和实用性均强。案适用性和实用性均强。案适用性和实用性均强。

【技术实现步骤摘要】
仿真方法、装置、设备及存储介质


[0001]本公开涉及计算机领域，尤其涉及量子计算机、量子仿真领域。

技术介绍

[0002]在整个量子芯片版图设计中，特征参数的设计是非常关键的一部分。比如，不同器件间耦合强度的设计是重中之重。因此，亟需一种方案以便捷地求得量子芯片版图中目标器件之间的耦合强度。

技术实现思路

[0003]本公开提供了一种仿真方法、装置、设备及存储介质。
[0004]根据本公开的一方面，提供了一种仿真方法，包括：
[0005]仿真得到至少两个本征频率组，其中，所述本征频率组包括目标参数值下的第一目标器件所对应的第一本征频率，以及所述目标参数值下的第二目标器件所对应的第二本征频率；其中，所述目标参数值为所述第一目标器件所对应的参数值；不同所述本征频率组所对应的目标参数值不同；所述第一目标器件和所述第二目标器件为量子芯片版图中的器件；
[0006]至少基于所述至少两个本征频率组，得到所述量子芯片版图中所述第一目标器件与所述第二目标器件之间的耦合强度。
[0007]根据本公开的另一方面，提供了一种仿真装置，包括：
[0008]仿真处理单元，用于仿真得到至少两个本征频率组，其中，所述本征频率组包括目标参数值下的第一目标器件所对应的第一本征频率，以及所述目标参数值下的第二目标器件所对应的第二本征频率；其中，所述目标参数值为所述第一目标器件所对应的参数值；不同所述本征频率组所对应的目标参数值不同；所述第一目标器件和所述第二目标器件为量子芯片版图中的器件；/>[0009]数据处理单元，用于至少基于所述至少两个本征频率组，得到所述量子芯片版图中所述第一目标器件与所述第二目标器件之间的耦合强度。
[0010]根据本公开的另一方面，提供了一种电子设备，包括：
[0011]至少一个处理器；以及
[0012]与该至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
[0013]该存储器存储有可被该至少一个处理器执行的指令，该指令被该至少一个处理器执行，以使该至少一个处理器能够执行本公开中任一实施例的方法。
[0014]根据本公开的另一方面，提供了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，该计算机指令用于使该计算机执行根据本公开中任一实施例的方法。
[0015]根据本公开的另一方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序在被处理器执行时实现根据本公开中任一实施例的方法。
[0016]这样，本公开方案无需对量子芯片版图进行复杂的建模即可便捷地得到量子芯片
版图中目标器件(比如第一目标器件和第二目标器件)之间的耦合强度，且对于量子芯片版图的规模没有限制，因此，适用性和实用性均强。
[0017]应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
[0018]附图用于更好地理解本方案，不构成对本公开的限定。其中：
[0019]图1是根据本公开一实施例仿真方法的实现流程示意图一；
[0020]图2是根据本公开一实施例仿真方法的实现流程示意图二；
[0021]图3是根据本公开一实施例仿真方法的实现流程示意图三；
[0022]图4是根据本公开一实施例仿真方法的实现流程示意图四；
[0023]图5是根据本公开一实施例仿真方法在一具体示例中的实现流程示意图；
[0024]图6(a)是根据本公开一实施例量子芯片版图的结构示意图；
[0025]图6(b)是本公开方案得到的仿真结果与现有方案的仿真结果的对比图；
[0026]图7是根据本公开一实施例仿真装置的结构示意图；
[0027]图8是用来实现本公开实施例的仿真方法的电子设备的框图。
具体实施方式
[0028]以下结合附图对本公开的示范性实施例做出说明，其中包括本公开实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本公开的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。
[0029]本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。本文中术语“至少一种”表示多种中的任意一种或多种中的至少两种的任意组合，例如，包括A、B、C中的至少一种，可以表示包括从A、B和C构成的集合中选择的任意一个或多个元素。本文中术语“第一”、“第二”表示指代多个类似的技术用语并对其进行区分，并不是限定顺序的意思，或者限定只有两个的意思，例如，第一特征和第二特征，是指代有两类/两个特征，第一特征可以为一个或多个，第二特征也可以为一个或多个。
[0030]另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，缺少某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。
[0031]随着后摩尔时代的到来，传统计算方式面临芯片制程对算力的制约。受益于量子叠加和纠缠等独特性质，量子计算被认为是新一代的信息处理技术。作为后摩尔时代的代表性技术，量子计算在处理复杂物理系统模拟、量子化学等复杂问题上有巨大的潜力。量子高潜应用的研发极大地推进了量子硬件的发展。在过去几十年中，人们对众多可以实现量子计算的技术路线进行了研究，包括离子阱，金刚石NV色心，核心磁共振，冷原子，超导量子电路等。其中，以超导量子电路为基础的超导量子计算有着退相干时间长，可扩展性强，微纳加工技术相对成熟等优势，被认为是最有可能率先实现实用化量子计算的技术方案。
[0032]作为超导量子计算的硬件载体，超导量子芯片的研发至关重要。构成超导量子芯片的基本单元是量子比特，其集成的数目直接影响着超导量子芯片的性能。近年来，国内外研究机构相继加入对超导量子芯片的研究，实现了从单量子比特到几十个甚至上百个量子比特的集成，并在特定算法的实现上展现了量子优越性。可见，规模化量子比特的集成是超导量子芯片的发展趋势。但是，随着量子比特数目的增多，超导量子芯片版图设计的挑战也越来越大。
[0033]量子芯片版图(或超导量子芯片版图)的设计包括对其中器件的特征参数设计、位置布局、布线研发等。其中器件的特征参数设计是量子芯片版图设计中的重中之重，决定了整个量子芯片的最终性能。具体而言，特征参数主要包括量子比特、读取腔及滤波器等器件的频率，各器件的品质因子，器件间的耦合强度等。其中各器件的频率、品质因子等参数可以通过电磁仿真的手段得到相对较为准确的数值。但器件间耦合强度的求解则较为复杂，目前业内主要使用对量子芯片版图进行等效电路建模的方式进行计算。这种方法在比特数目较少的版图中较为适用，但是随着本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种仿真方法，包括：仿真得到至少两个本征频率组，其中，所述本征频率组包括目标参数值下的第一目标器件所对应的第一本征频率，以及所述目标参数值下的第二目标器件所对应的第二本征频率；其中，所述目标参数值为所述第一目标器件所对应的参数值；不同所述本征频率组所对应的目标参数值不同；所述第一目标器件和所述第二目标器件为量子芯片版图中的器件；至少基于所述至少两个本征频率组，得到所述量子芯片版图中所述第一目标器件与所述第二目标器件之间的耦合强度。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二目标器件为目标参数可调的器件，或为目标参数不可调的器件。3.根据权利要求1或2所述的方法，还包括：仿真得到所述量子芯片版图所对应的电场分布；基于所述量子芯片版图所对应的电场分布确定不存在目标寄生模式的情况下，基于所述量子芯片版图所对应的电场分布，得到所述第一目标器件所对应的本征频率范围，以及第二目标器件所对应的本征频率范围；其中，所述仿真得到至少两个本征频率组，包括：基于所述第一目标器件所对应的本征频率范围，以及所述第二目标器件所对应的本征频率范围，仿真得到至少两个本征频率组。4.根据权利要求3所述的方法，还包括：基于所述量子芯片版图所对应的电场分布确定存在所述目标寄生模式的情况下，对所述量子芯片版图的结构参数进行调整，并在调整后重新仿真得到所述量子芯片版图所对应的电场分布，直至基于所述量子芯片版图所对应的电场分布确定不存在所述寄生模式为止。5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，还包括：至少基于所述至少两个本征频率组，得到所述第一目标器件的目标第一裸态频率，以及所述第二目标器件的目标第二裸态频率；其中，所述至少基于所述至少两个本征频率组，得到所述量子芯片版图中所述第一目标器件与所述第二目标器件之间的耦合强度，包括：基于所述第一目标器件的目标第一裸态频率、所述第二目标器件的目标第二裸态频率、以及所述至少两个本征频率组中第一组所对应的第一本征频率和第二本征频率，得到所述第一组所对应的第一参数值下的、所述第一目标器件与所述第二目标器件之间的耦合强度。6.根据权利要求1至4任一项所述的方法，还包括：至少基于所述至少两个本征频率组，得到所述第一目标器件的目标第一裸态频率，以及所述第二目标器件的目标第二裸态频率；其中，所述至少基于所述至少两个本征频率组，得到所述量子芯片版图中所述第一目标器件与所述第二目标器件之间的耦合强度，包括：基于所述第一目标器件的目标第一裸态频率、所述第二目标器件的目标第二裸态频率、以及所述至少两个本征频率组中第二组所对应的第一本征频率和第二本征频率，得到所述第二组所对应的第二参数值下的、所述第一目标器件与所述第二目标器件之间的耦合
强度。7.根据权利要求5或6所述的方法，其中，所述至少基于所述至少两个本征频率组，得到所述第一目标器件的目标第一裸态频率，以及所述第二目标器件的目标第二裸态频率，包括：基于所述至少两个本征频率组，以及所述至少两个目标参数值，得到所述第一目标器件与第二目标器件之间所对应的互感电容值，以及用于对所述第一目标器件的目标参数进行修正的参数修正值；基于所述互感电容值、所述参数修正值，以及所述至少两个本征频率组中的至少一组，得到所述第一目标器件的目标第一裸态频率，以及所述第二目标器件的目标第二裸态频率。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述基于所述互感电容值、所述参数修正值，以及所述至少两个本征频率组中的至少一组，得到所述第一目标器件的目标第一裸态频率，以及所述第二目标器件的目标第二裸态频率，包括：基于所述互感电容值、所述参数修正值，以及所述至少两个本征频率组中的至少一组，得到第一目标器件的预期第一裸态频率，以及所述第二目标器件的预期第二裸态频率；在确定所述预期第一裸态频率与所述预期第二裸态频率满足预设条件的情况下，将所述预期第一裸态频率作为所述第一目标器件的目标第一裸态频率，将所述预期第二裸态频率作为所述第二目标器件的目标第二裸态频率。9.根据权利要求8所述的方法，还包括：在确定所述预期第一裸态频率与所述预期第二裸态频率不满足所述预设条件的情况下，重新仿真得到至少两个本征频率组，直至重新得到的预期第一裸态频率与预期第二裸态频率满足所述预设条件为止。10.根据权利要求8或9所述的方法，还包括：基于所述预期第一裸态频率与所述预期第二裸态频率，得到裸态频率差；在所述裸态频率差与第一组内差或第二组内差的差值大于预设阈值的情况下，确定所述预期第一裸态频率与所述预期第二裸态频率确定满足预设条件；或者，在所述裸态频率差与第一组内差或第二组内差的差值小于等于预设阈值的情况下，确定所述预期第一裸态频率与所述预期第二裸态频率不满足预设条件；其中，所述第一组内差为所述至少两个本征频率组中第一组所对应的第一本征频率和第二本征频率的差值；所述第二组内差为所述至少两个本征频率组中的第二组所对应的第一本征频率和第二本征频率的差值。11.一种仿真装置，包括：仿真处理单元，用于仿真得到至少两个本征频率组，其中，所述本征频率组包括目标参数值下的第一目标器件所对应的第一本征频率，以及所述目标...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾朋，晋力京，
申请(专利权)人：北京百度网讯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：