是德科技推出首个电磁EM设计和仿真一体化QuantumPro解决方案

使用多种方法实现自动化量子参数提取和交叉检查，降低硬件工程师仿真超导量子比特的门槛

对超导体电磁特性建模，利用稳健的非线性电路环境管理复杂的量子放大器设计

使用量子组件资源库快速完成量子芯片版图设计

2024年3月6日，是德科技（Keysight Technologies,Inc.）推出 QuantumPro 解决方案。作为是德科技在量子电子设计自动化（EDA）领域推出的首个电磁（EM）设计和仿真一体化工具和工作流程，该解决方案专为创建基于超导量子比特的量子计算机量身定制。QuantumPro 解决方案涵盖原理图设计、版图创建、电磁（EM）分析、非线性电路仿真和量子参数提取五大基本功能模块，实现了与先进设计系统（ADS）2024 平台的有机结合。

大多数微波工程师在量子设计方面的能力有限。开发超导量子比特通常要付出很长的时间和很高的成本，此外还会遇到需要掌握多种不同工具这样的麻烦。 QuantumPro 把传统的微波结果输出智能转换成 ADS 平台内易于调整的量子参数，在量子和微波工程之间搭建起一座桥梁。有了 QuantumPro，工程师能够轻松调整量子电路设计，加快芯片和系统的上市速度。 QuantumPro 设计和仿真解决方案的主要功能包括：

使用基于矩量法（MOM）的电磁仿真方法快速、经济高效地开发量子芯片。非线性电路求解器可以对量子芯片执行power-dependent 性能的深入分析。

MOM 不是对整个电场求解，而只是对金属表面上的电流求解，这样就大大降低了计算成本。通过联合仿真和参数分析，它可以实现量子比特和谐振器的无缝调谐。

使用非线性电路设计环境（谐波平衡和 X 参数）简化量子放大器的设计。量子放大器是量子系统输出链条上的关键模块，可以提高读出保真度。谐波平衡求解器能处理具有几个到几千个约瑟夫森结的放大器设计，并且能详尽地分析放大器性能，例如增益分布、增益纹波、混频产物、量子效率和增益压缩。ADS 可用于检查放大器与环形器等其他模块级联时的性能，从而彻底掌握其整体功能。

把量子版图组件资源库纳入 ADS 中，该资源库包含许多常用量子设计，例如 transmon 和共面波导（CPW）曲折线谐振器。有助于在 ADS 版图环境中创建量子芯片，并且用可以轻松调整和优化的参数化对象来表示芯片的几何特征。该资源库中的 CPW 组件具有内置的气隙，对阻止 CPW 共模的传播起着至关重要的作用。

Qilimanjaro Quantum Tech 公司成立于 2019 年。作为 QuantumPro 的早期采用者之一，该公司计划为量子计算机提供云访问。通过协同设计芯片和算法来避开量子比特脆弱性这个障碍，该公司开发出了能快速投入市场的应用专用模拟量子计算机。Qilimanjaro 公司充分利用基于超导量子比特的量子计算最新技术成果，打造出了一款能够让客户利用量子优势的模拟量子处理器。为了充分发挥潜力，该处理器把模拟量子芯片与长相干超导通量量子比特、纯量子相互作用和密集量子比特连通性相结合，提高了计算能力。Qilimanjaro 公司的量子方法合理避开了基于门的系统提出的高纠错要求。

Qilimanjaro 公司首席业务官 Albert Solana 表示：“我们一直在寻找一个能够遵循微波工程既定原则的量子比特 EDA 解决方案。之所以选择是德科技 QuantumPro 解决方案，是因为它提供了一个涵盖设计、版图、分析和提取的完整工作流。这款工具简单易用，能够满足我们在芯片开发过程中提出的各种要求。”

是德科技 EDA 新兴市场高级总监 Chris Mueth 表示：“QuantumPro 是我们在 EDA 领域推出的第一个电磁设计环境，能够为超导量子比特开发提供一个完整工作流程。这套工具中的 3D EM 仿真器针对频域和本征模提供有限元法（FEM），针对频域分析提供 MOM，具有极高的精确度。从频域和本征模解决方案中自动提取量子参数，使用内置的 Python 脚本轻松实现优化。QuantumPro 还优化了用于动态电感建模的 EM 工作流。”

审核编辑：刘清