基于Python的超导量子干涉器件仿真优化方法

来源：计算机测量与控制杂志2024年第6期北京时间：

作者：秦肖雅,张樱子,张一洲

单位：动态测量技术国家重点实验室 中北大学030051

摘要：超导量子干涉器件的优化研究旨在提升其在微弱磁通变化探测中的性能。研究中建立了基于Python的仿真框架，使用SuperScreen、Numpy和Matplotlib库进行器件仿真及性能优化。该框架支持多种SQUID形状的模拟，包括设计了一个算法来模拟多边形。仿真分析了在非均匀外部磁场下SQUID超导薄膜的磁响应，计算了薄膜内外的矢量磁场。此外，通过网格化技术将连续空间转化为计算模型，为解算物理方程提供了可能。仿真结果表明，优化的SQUID能满足高精度磁场探测的需求，为超导器件的设计提供了理论和技术支持。

关键词：超导量子干涉器件,Python,仿真方法,垫圈,电感,设计优化

基金资助：省部共建动态测试技术国家重点实验室基金，国家自然科学基金青年科学基金项目，山西省基础研究计划资助项目