量子芯片封装结构的热力学仿真方法、装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种量子芯片封装结构的热力学仿真方法、装置及存储介质，包括：将量子芯片封装结构的三维模型转换为热力学仿真模型；根据量子芯片封装结构的工作环境设置热力学仿真模型的边界条件，量子芯片封装结构的工作环境包括已知冷源和经验热源；根据量子芯片封装结构的物性参数设置热力学仿真模型的参数条件；基于边界条件、参数条件对热力学仿真模型进行热力学仿真；获取开始仿真到量子芯片封装结构的温度分布处于稳态期间的热力学仿真结果；根据热力学仿真结果获取量子芯片封装结构内部结构的传热路径。通过上述方式，本发明专利技术能够较为科学准确地获得真实有效的量子芯片封装结构内部结构的传热路径，可以为量子芯片封装结构的优化提供依据。封装结构的优化提供依据。封装结构的优化提供依据。

【技术实现步骤摘要】
量子芯片封装结构的热力学仿真方法、装置及存储介质


[0001]本专利技术涉及热力学仿真领域，特别是涉及一种量子芯片封装结构的热力学仿真方法、装置及存储介质。

技术介绍

[0002]量子芯片的正常工作需要极其稳定的工作环境，为了避免来源于外界的干扰，需要对量子芯片进行封装使用。封装的目的是为了给量子比特提供基本的信号连接、良好的热接触、稳定的地平面以及基本的屏蔽保护。
[0003]良好的量子芯片封装结构设计可以有效降低量子芯片工作时的温度，而量子芯片封装结构设计的重要依据是包含量子芯片封装结构内部结构的传热路径。现有技术中是通过经验或者实验判断内部结构的传热路径，但是这种方式存在技术难度大、成本较高、实验时间长、测试环境不稳定以及结果不可靠等弊端，因此急需一种真实有效的热力学仿真方法来获得量子芯片封装结构内部结构的传热路径。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种量子芯片封装结构的热力学仿真方法、装置及存储介质，以解决现有技术中难以获得量子芯片封装结构内部结构的传热路径的问题，能够较为科学准确地获得真实有效的量子芯片封装结构内部结构的传热路径。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种量子芯片封装结构的热力学仿真方法，包括：
[0006]将量子芯片封装结构的三维模型转换为热力学仿真模型；
[0007]根据所述量子芯片封装结构的工作环境设置所述热力学仿真模型的边界条件，所述量子芯片封装结构的工作环境包括已知冷源和经验热源；
[0008]根据所述量子芯片封装结构的物性参数设置所述热力学仿真模型的参数条件；
[0009]基于所述边界条件、所述参数条件对所述热力学仿真模型进行热力学仿真；
[0010]获取开始仿真到所述量子芯片封装结构的温度分布处于稳态期间的热力学仿真结果；
[0011]根据所述热力学仿真结果获取量子芯片封装结构内部结构的传热路径。
[0012]优选地，还包括：
[0013]将所述传热路径中含有量子芯片的传热路径作为第一传热路径；
[0014]获取所述第一传热路径中量子芯片所在路径节点与第一个路径节点的温度的差值的绝对值作为第一绝对值；
[0015]当所述第一绝对值大于第一阈值，则将所述参数条件作为目标参数，用以实现所述量子芯片封装结构的优化；
[0016]其中，所述第一个路径节点为接触热源的路径节点。
[0017]优选地，还包括：
[0018]将所述传热路径中不含有量子芯片的传热路径作为第二传热路径；
[0019]获取所述第二传热路径中最后一个路径节点与第一个路径节点的热量的差值的绝对值作为第二绝对值；
[0020]当所述第二绝对值小于第二阈值，则将所述参数条件作为目标参数；
[0021]其中，所述第一阈值大于或等于所述第二阈值，所述最后一个路径节点为接触冷源的路径节点。
[0022]优选地，所述获取所述第一传热路径中量子芯片所在路径节点与第一个路径节点的温度的差值的绝对值作为第一绝对值的步骤还包括：
[0023]获取所述第一传热路径中量子芯片所在路径节点与最后一个路径节点的温度的差值的绝对值作为第三绝对值；
[0024]所述当所述第一绝对值大于第一阈值，则将所述参数条件作为目标参数的步骤具体包括：
[0025]当所述第一绝对值大于第一阈值并且所述第三绝对值小于第三阈值，则将所述参数条件作为目标参数；
[0026]其中，所述第一阈值大于所述第三阈值。
[0027]优选地，所述量子芯片封装结构的温度分布处于稳态的判决条件是：
[0028]所述热力学仿真模型上任意一处的温度持续预定时间保持不变。
[0029]优选地，所述经验热源包括环境热源和焦耳热源。
[0030]优选地，所述已知冷源施加在所述热力学仿真模型的底部，所述经验热源施加在所述热力学仿真模型的顶部或内部。
[0031]优选地，所述根据所述量子芯片封装结构的物性参数设置所述热力学仿真模型的参数条件的步骤具体包括：
[0032]根据所述量子芯片封装结构的物性参数和所述量子芯片封装结构各部分之间的接触热阻设置所述热力学仿真模型的参数条件。
[0033]优选地，所述基于所述边界条件、所述参数条件对所述热力学仿真模型进行热力学仿真的步骤具体包括：
[0034]对所述热力学仿真模型进行网格划分；
[0035]基于所述边界条件、所述参数条件对所述划分网格后的热力学仿真模型进行热力学仿真。
[0036]优选地，所述对所述热力学仿真模型进行网格划分的步骤具体包括：
[0037]将所述热力学仿真模型中量子芯片对应的区域按照第一网格尺寸进行划分；
[0038]将所述热力学仿真模型中量子芯片周围预定范围对应的区域按照第二网格尺寸进行划分；
[0039]将所述热力学仿真模型中的其它区域按照第三网格尺寸进行划分；
[0040]其中，所述第三网格尺寸大于所述第二网格尺寸，所述第二网格尺寸大于所述第一网格尺寸。
[0041]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种量子芯片封装结构的热力学仿真装置，包括：模型转换模块，用于将量子芯片封装结构的三维模型转换为热力学仿真模型；
[0042]边界设置模块，用于根据所述量子芯片封装结构的工作环境设置所述热力学仿真
模型的边界条件，所述量子芯片封装结构的工作环境包括已知冷源和经验热源；
[0043]参数设置模块，用于根据所述量子芯片封装结构的物性参数设置所述热力学仿真模型的参数条件；
[0044]仿真执行模块，用于基于所述边界条件、所述参数条件对所述热力学仿真模型进行热力学仿真；
[0045]结果获取模块，用于获取开始仿真到所述量子芯片封装结构的温度分布处于稳态期间的热力学仿真结果；
[0046]路径获取模块，用于根据所述热力学仿真结果获取量子芯片封装结构内部结构的传热路径。
[0047]优选地，还包括：
[0048]路径选择模块，用于将所述传热路径中含有量子芯片的传热路径作为第一传热路径；
[0049]温差获取模块，用于获取所述第一传热路径中量子芯片所在路径节点与第一个路径节点的温度的差值的绝对值作为第一绝对值；
[0050]参数选择模块，用于当所述第一绝对值大于第一阈值，则将所述参数条件作为目标参数，用以实现所述量子芯片封装结构的优化；
[0051]其中，所述第一个路径节点为接触热源的路径节点。
[0052]优选地，所述路径选择模块还用于将所述传热路径中不含有量子芯片的传热路径作为第二传热路径；
[0053]所述温差获取模块还用于获取所述第二传热路径中最后一个路径节点与第一个路径节点的热量的差值的绝对值作为第二绝对值；
[0054]所述参数选择模块还用于当所述第二绝对值小于第二阈值，则将所述参数条件作为目标参数；
[0055]其中，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种量子芯片封装结构的热力学仿真方法，其特征在于，包括：将量子芯片封装结构的三维模型转换为热力学仿真模型；根据所述量子芯片封装结构的工作环境设置所述热力学仿真模型的边界条件，所述量子芯片封装结构的工作环境包括已知冷源和经验热源；根据所述量子芯片封装结构的物性参数设置所述热力学仿真模型的参数条件；基于所述边界条件、所述参数条件对所述热力学仿真模型进行热力学仿真；获取开始仿真到所述量子芯片封装结构的温度分布处于稳态期间的热力学仿真结果；根据所述热力学仿真结果获取量子芯片封装结构内部结构的传热路径。2.根据权利要求1所述的热力学仿真方法，其特征在于，还包括：将所述传热路径中含有量子芯片的传热路径作为第一传热路径；获取所述第一传热路径中量子芯片所在路径节点与第一个路径节点的温度的差值的绝对值作为第一绝对值；当所述第一绝对值大于第一阈值，则将所述参数条件作为目标参数，用以实现所述量子芯片封装结构的优化；其中，所述第一个路径节点为接触热源的路径节点。3.根据权利要求2所述的热力学仿真方法，其特征在于，还包括：将所述传热路径中不含有量子芯片的传热路径作为第二传热路径；获取所述第二传热路径中最后一个路径节点与第一个路径节点的热量的差值的绝对值作为第二绝对值；当所述第二绝对值小于第二阈值，则将所述参数条件作为目标参数；其中，所述第一阈值大于或等于所述第二阈值，所述最后一个路径节点为接触冷源的路径节点。4.根据权利要求2所述的热力学仿真方法，其特征在于，所述获取所述第一传热路径中量子芯片所在路径节点与第一个路径节点的温度的差值的绝对值作为第一绝对值的步骤还包括：获取所述第一传热路径中量子芯片所在路径节点与最后一个路径节点的温度的差值的绝对值作为第三绝对值；所述当所述第一绝对值大于第一阈值，则将所述参数条件作为目标参数的步骤具体包括：当所述第一绝对值大于第一阈值并且所述第三绝对值小于第三阈值，则将所述参数条件作为目标参数；其中，所述第一阈值大于所述第三阈值。5.根据权利要求1所述的热力学仿真方法，其特征在于，所述量子芯片封装结构的温度分布处于稳态的判决条件是：所述热力学仿真模型上任意一处的温度持续预定时间保持不变。6.根据权利要求1至5任一项所述的热力学仿真方法，其特征在于，所述经验热源包括环境热源和焦耳热源。7.根据权利要求6所述的热力学仿真方法，其特征在于，所述已知冷源施加在所述热力学仿真模型的底部，所述经验热源施加在所述热力学仿真模型的顶部或内部。
8.根据权利要求1至5任一项所述的热力学仿真方法，其特征在于，所述根据所述量子芯片封装结构的物性参数设置所述热力学仿真模型的参数条件的步骤具体包括：根据所述量子芯片封装结构的物性参数和所述量子芯片封装结构各部分之间的接触热阻设置所述热力学仿真模型的参数条件。9.根据权利要求1至5任一项所述的热力学仿真方法，其特征在于，所述基于所述边界条件、所述参数条件对所述热力学仿真模型进行热力学仿真的步骤具体包括：对所述热力学仿真模型进行网格划分；基于所述边界...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈耀锋，吴小泽，汤志林，廖燕飞，李雪白，孔伟成，
申请(专利权)人：本源量子计算科技合肥股份有限公司，
类型：发明
国别省市：