超导量子芯片-品质因子，s参数仿真

概念介绍：

1. 集总RLC: 通常一个器件会有特定电阻R，电感L，电容C，并且将这些参数配置到一个等效的器件上，不考虑他的形状

2.驱动模态DrivenModal：对比于我们之前使用的本征模态，驱动模态允许配置激励项，可以对特定的器件或者位置定义电流电压来模拟在电磁场下的情况。

前情提要：

有细心的网友发现cloud.spinq.cn导出的λ/2的谐振腔跟之前的的结构不同，是一个叉子形状，而且导入到hfss没有一个面的结构。其实末端形状有多种，无论是叉子，圆弧形还是简单的一个开路都是为了控制谐振腔与量子比特的耦合强度，接触面积越大耦合越强；越近电容越大

关于默认导出的谐振腔没有面，我们可以先合并导出的gds后在klayout editor模式以diff的方式插入一个面。这样就会将谐振腔的部分镂空。

4mm谐振腔裸腔，带爪形耦合结构约8.13GHz

准备工作：

1. 之前我们在谐振腔仿真时采用边界条件完美导体（电阻为0，电场垂直），现实生活中并不存在，实际上根据工艺谐振腔的面厚度应该在100nm左右(对谐振腔的面设置为Thicken sheet)，另外由于没有完全匹配的超导材质我们需要自定义一个10^20左右电导率(Bulk conductivity)的材质

2. 准备不同传输线与谐振腔距离(无传输线，距离传输线5um,10um,20um)的耦合模式，同时为传输线设置集总RLC中配置电阻为50欧姆，并且指定输入输出端口传输线的电流方向，用于不同情况下耦合传输线时测试Q值。

传输线上创建集总rlc设置电阻和电流方向

我们发现在接入传输线后品质因子大幅下降了2-3个数量级，裸腔Q0的值在10^6，于是目前决定整体Qload的值主要取决于Qexternal，一般铝材质在10^4->10^6是一个合理的区间，钽膜的Q值可以得到一个更高的水平与材质有一定关系，会随着谐振腔与传输线的耦合增大而导致整体Q值下降,可以通过设计Optimize设置距离d来进行扫频。大致能够得到距离越大，q越小。Ql≈Qexternal<<Q0成立

3. 谐振腔传输特性s参数观测（之前我们有讲过矢量网络分析仪，同样也可以用hfss实现），先将求解类型换成DrivenModal，再将刚刚设置为RLC边界的部分调整为Excitation -> Lumped Port，根据我们之前得到的8GHz频率附近进行interpolating扫描，查看结果的s参数投射相关可以观察到在谐振腔频率附近出现了一个峰，而其他情况时为0，可以理解为到扫描相关频率时能量被谐振腔吸收