QTCAD

QTCADの概要

量子技術コンピュータ支援設計(QTCAD)は、有限要素法(FEM)シミュレータで、固体スピン量子ビットデバイスのサブK温度での性能を製造前に予測するために使用されます。このユニークなツールは、多くの設計シナリオの調査を可能にし、大幅なコスト削減を繋がります。この強力で最適化された機能によって、量子ハードウェアを開発するための独自の方法を備えた、実際の進化またはより適切な混乱(競合他社はありません)を導き出します。 非常に低い温度(1K未満の極低温)での収束、またはデバイスの適応メッシュの利点の享受 とても魅力的ですね。

QTCADは、シュレーディンガー、非線形ポアソン方程式、多体ソルバーを解くことによって、k.p理論内のナノ構造に閉じ込められた電子または正孔のエンベロープ関数とエネルギー準位を計算します。QTCADは、電子や正孔の閉じ込め、クーロン遮断、ゲート忠実度などの主要な量子ビット性能メトリックの予測を可能にします。

主な機能:

  • ポアソンソルバー
  • ヘテロ構造におけるバンドアライメント
  • シュレーディンガーソルバー
  • マルチバレー有効質量理論ソルバー
  • レバーアーム計算機
  • シュレーディンガー・ポアソンソルバー
  • 多体ソルバー
  • 量子閉じ込めシステムによる輸送
  • 量子制御

  • Nanoacademicの量子技術のディレクターであり、QTCADソフトウェア開発チームのリーダーであるDr.FélixBeaudoinは量子会議で次のように言及しています:

    QTCADは、半導体産業におけるTCADソフトウェアのようなものです。半導体業界におけるTCADソフトウェアのように、QTCADは試行錯誤を減らしながら厳密なサンプル設計を行い、その結果、試作品のターンオーバーを短縮し、理論的アイデアから実用デバイスへの技術移転を加速させることができます。最終的には、QTCADが全世界の学術・産業研究開発グループのスピン量子ビット技術の可能性を最大限に引き出すのに役立つと確信しています。ナノスケールのフットプリントと標準半導体製造プロセスとの互換性により、原理的には、1つのチップに数百万の量子ビットを搭載できます。

    “Akin to TCAD software in the semiconductor industry, QTCAD will lead to tighter sample design that will reduce trial and error and thus shorten prototype turnover, accelerating technological transfer from theoretical ideas into practical devices. Ultimately, we believe that QTCAD will help academic and industrial R&D groups in the entire world to achieve the full potential of the spin-qubit technology, whose nanoscale footprint and compatibility with standard semiconductor manufacturing processes allows in principle to fit millions of qubits on a single chip, if not more.”

    QTCADのプロフェッショナルバージョンはほぼ準備ができており、数ヶ月以内に発売される予定です。

    QTCAD 動画(音声にご注意ください)

    主な用途先

    実験物理学者、量子工学者:
    有限要素シミュレーションを用いて最新の実験を微視的に理解し、次世代量子デバイスの性能を予測することができます。

    理論物理学者:
    デバイスの形状を考慮した現実的な有限要素シミュレーションと解析モデルを比較検証し、量子デバイス設計、量子コンピューティングアーキテクチャ、量子制御などに関する最新のアイデアを検証するための数値実験を行うことができます。

     

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