【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及超導量子芯片，尤其是涉及一種超導量子芯片溫度的測算方法。
技術介紹
1、隨著超導量子計算機性能不斷提高，超導量子芯片比特數目也隨之增加，盡管超導量子芯片本身不產生任何功耗，但是與之相連的pcb電路板的控制線路的增加會使芯片內部溫度升高，一旦芯片內部溫度超過20mk，量子芯片就像泡在熱水浴中，必然影響芯片工作效率與穩定性，因此，為提高超導量子芯片工作的穩定性與可靠性，必須將超導量子芯片工作溫度控制在20mk以內。實現精準溫控的第一步需要明確超導量子芯片的實際工作溫度，但是超導量子芯片內部溫度無法直接讀取，強行讀取會破壞量子芯片工作的穩定性。
2、當前芯片測溫方法多采用直接測溫法，把測溫芯片與溫度傳感器直接相連，該測溫方法適用于常規芯片測溫需求，但是，在超導量子計算機領域無法適用，因為量子芯片運行時，芯片為超導狀態，功率為0，外部引線與溫度傳感器直接連接，會產生功耗，引入噪聲，破壞量子特性。
3、當前非接觸測溫方法通過獲取被測物的輻射強度，然后根據輻射強度與溫度之間對應曲線，來獲得被測物的溫度，但是超導量子芯片能量極弱，暫時沒有可以捕捉到超導量子芯片輻射強度的傳感器，并且超導量子芯片被金屬封裝盒包裹，也會給輻射強度的測量帶來巨大干擾。
技術實現思路
1、本專利技術所要解決的技術問題是提供一種超導量子芯片溫度的測算方法，能夠精準或的超導量子芯片的溫度，實現非接觸式測量，避免外界的干擾影響測量結果。
2、本專利技術解決其技術問題所采用的技術
3、s1、在超導量子芯片非工作狀態下，獲取超導量子芯片附近測量位置的第一溫度；
4、s2、在超導量子芯片工作狀態下，獲取測量位置的第二溫度；
5、s3、利用仿真軟件，建立超導量子芯片及其相關部件、測量位置的數字孿生模型；并添加溫度邊界條件，使得測量位置從第一溫度逐步達到第二溫度；
6、s4、根據數字孿生模型有限元仿真的結果，獲取超導量子芯片以及超導量子芯片環境的溫度梯度場，從而獲得超導量子芯片的溫度值。
7、進一步具體的，所述超導量子芯片通過安裝支架以及芯片封裝盒進行固定安裝，所述測量位置位于安裝支架和/或芯片封裝盒上。
8、進一步具體的，所述第二溫度為所述超導量子芯片工作穩定后測量位置的溫度。
9、進一步具體的，步驟s3中數字孿生建模并添加溫度邊界條件的方法為：
10、s31、依據超導量子芯片以及相關部件進行3d建模；
11、s32、對3d模型進行有限元網格劃分；
12、s33、利用有限元軟件在3d模型中添加溫度邊界條件，以第一溫度作為超導量子芯片的起始溫度開始逐步添加微納能量，使得測量位置從第一溫度逐步達到第二溫度。
13、進一步具體的，步驟s32中采用六面體網格劃分，六面體的每條邊上的網格層數大于3。
14、進一步具體的，所述六面體的每條邊上的網格層數為6層。
15、進一步具體的，步驟s4中，逐步添加微納能量的步進增量為0.05－0.3nw。
16、進一步具體的，所述添加微納能量的步進增量為0.1nw。
17、進一步具體的，所述測量位置至少有兩個，至少一個位于安裝支架上，至少一個位于芯片封裝盒上，每個所述測量位置獲取不同的第一溫度與第二溫度。
18、本專利技術的有益效果是：
19、1、本專利技術通過測量超導量子芯片兩個狀態下的溫度，并通過數字孿生構建3d模型，逐步添加微納能量使得測溫位置的溫度從第一溫度上升至第二溫度，獲得溫度梯度場，從而得到超導量子芯片的工作溫度，該創新測算溫度方法，實現了非接觸式測溫，解決超導量子芯片工作溫度不可探測的難題。
20、2、本專利技術對溫度測量系統的搭建較為簡單易于實現，屬于間接測量，能夠避免復雜系統以及外界干擾對超導量子芯片工作溫度測量不準的問題，測溫結果的準確性大大提高
21、3、利用數字孿生重構溫度場，在軟件內進行模擬，極大節約測試資源和測試成本。
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1.一種超導量子芯片溫度的測算方法，其特征在于，該測算方法的步驟為，
2.根據權利要求1所述超導量子芯片溫度的測算方法，其特征在于，所述超導量子芯片(1)通過安裝支架(2)以及芯片封裝盒(3)進行固定安裝，所述測量位置位于安裝支架(2)和/或芯片封裝盒(3)上。
3.根據權利要求1所述超導量子芯片溫度的測算方法，其特征在于，所述第二溫度為所述超導量子芯片(1)工作穩定后測量位置的溫度。
4.根據權利要求1所述超導量子芯片溫度的測算方法，其特征在于，步驟S3中數字孿生建模并添加溫度邊界條件的方法為：
5.根據權利要求4所述超導量子芯片溫度的測算方法，其特征在于，步驟S32中采用六面體網格劃分，六面體的每條邊上的網格層數大于3。
6.根據權利要求5所述超導量子芯片溫度的測算方法，其特征在于，所述六面體的每條邊上的網格層數為6層。
7.根據權利要求1所述超導量子芯片溫度的測算方法，其特征在于，步驟S4中，逐步添加微納能量的步進增量為0.05－0.3nw。
8.根據權利要求7所述超導量子芯片溫度的測算方法
9.根據權利要求2所述超導量子芯片溫度的測算方法，其特征在于，所述測量位置至少有兩個，至少一個位于安裝支架(2)上，至少一個位于芯片封裝盒(3)上，每個所述測量位置獲取不同的第一溫度與第二溫度。
...【技術特征摘要】
1.一種超導量子芯片溫度的測算方法，其特征在于，該測算方法的步驟為，
2.根據權利要求1所述超導量子芯片溫度的測算方法，其特征在于，所述超導量子芯片(1)通過安裝支架(2)以及芯片封裝盒(3)進行固定安裝，所述測量位置位于安裝支架(2)和/或芯片封裝盒(3)上。
3.根據權利要求1所述超導量子芯片溫度的測算方法，其特征在于，所述第二溫度為所述超導量子芯片(1)工作穩定后測量位置的溫度。
4.根據權利要求1所述超導量子芯片溫度的測算方法，其特征在于，步驟s3中數字孿生建模并添加溫度邊界條件的方法為：
5.根據權利要求4所述超導量子芯片溫度的測算方法，其特征在于，步驟s32中采...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王西偉，郭居上，
申請(專利權)人：量子科技長三角產業創新中心，
類型：發明
國別省市：
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