Nouvelle version de QTCAD® :
la version 2.2 est là !

Chère communauté de scientifiques et d’ingénieurs œuvrant dans la recherche fondamentale et l’industrie quantiques,

Nous sommes très heureux de publier aujourd’hui une nouvelle version de QTCAD®, qui comprend de nouveau des fonctionnalités majeures et des améliorations importantes dans l’ensemble des modules logiciels : pour les dispositifs quantiques à spin, pour les fonctionnalités du modèle atomistique en liaisons fortes, pour les systèmes quantiques supraconducteurs, ainsi que pour l’expérience de nos utilisateurs avec les outils Builder et Visualizer. Cette version marque ainsi une nouvelle expansion significative et notable de notre logiciel.

Voici toute la liste des mises à jour et nouvelles fonctionnalités de cette version 2.2.0:

Nouvelles fonctionnalités et améliorations pour la modélisation des qubits de spin dans le package qtcad.device

• Ajout d’un nouveau module electron_kp pour l’encodage d’Hamiltoniens jusqu’au second ordre en quantité de mouvement. Nouveaux flux de travail utilisant ce module :
• Une application pratique pour l’étude des séparations de vallée dépendantes de la position.
  Un tutoriel pour la modélisation d’états liés topologiquement protégés.
• Ajout de la prise en charge de la définition d’une séparation de vallée uniforme.
• Ajout de nouvelles fonctionnalités au solveur de Schrödinger-Poisson :
• Possibilité de spécifier une dégénérescence fixe pour les orbitales d’états liés.
  Prise en charge des états électroniques avec indices de bande, tels que le spin ou la vallée.
• Optimisation de l’évaluation des intégrales de Coulomb. Jusqu’à 10× d’amélioration des performances dans les calculs d’échange exacts en 3D !
• Ajout d’une nouvelle application pratique pour simuler des doubles boîtes quantiques à trous dans le germanium.
• Mise à jour du processus de maillage symétrique afin de mieux gérer les cas limites.
• Correction d’un bogue dans le solveur de Schrödinger qui pouvait provoquer un plantage lors de l’utilisation du paramètre guess pour les trous, corrigeant également des problèmes connexes dans les calculs de matrices de bras de levier.
• Ajout de la méthode toglobal de Mesh pour convertir les grandeurs des nœuds locaux vers les nœuds globaux.
• Introduction de nouveaux matériaux :
  • Ajout de la prise en charge des alliages quaternaires dans le module device.materials, permettant aux utilisateurs d’implémenter des matériaux d’alliages quaternaires personnalisés pour leurs simulations.
  • Ajout de deux nouveaux matériaux au module device.materials : le nitrure de silicium (Si3N4) et l’oxycarbonitrure de silicium (SiOCN), ce dernier étant un alliage quaternaire dont les concentrations en O, C et N sont spécifiées par l’utilisateur.
  • Raffinement des paramètres d’alignement de bandes Si/SiGe et Ge/SiGe stockés dans les matériaux SiGe_DFT, Si_strained_on_SiGe et Ge_strained_on_SiGe du module device.materials, à l’aide d’un jeu de données atomistiques de premiers principes élargi. Cela améliore les tendances de la bande interdite du SiGe, permet de capturer le croisement Δ-vers-L connu à forte concentration en Ge, et améliore l’accord avec les références expérimentales d’offsets de bandes.

Nouvelles fonctionnalités et améliorations pour la modélisation des qubits de spin dans le package qtcad.atoms

• Implémentation d’une méthode permettant de calculer le facteur g effectif pour une orientation arbitraire du champ magnétique dans atoms.g_tensor.Solver.get_g_factor.
• Implémentation d’un nouvel algorithme pour le solveur de l’équation de Schrödinger en liaisons fortes atomistiques, qui utilise environ 40 % de mémoire en moins pour les systèmes suffisamment grands. Cette option peut être activée en définissant l’attribut memory_mode de l’objet qtcad.atoms.schrodinger.SolverParams à « low ».
• Implémentation de la prise en charge de l’écriture sur disque des structures de données internes du solveur de l’équation de Schrödinger en liaisons fortes atomistiques, permettant ainsi de simuler de grands systèmes qui ne pourraient autrement pas être traités avec une mémoire limitée, au prix toutefois d’un temps d’exécution accru.
• Ajout d’une nouvelle entrée dans la section FAQ de la documentation en ligne concernant l’utilisation de la mémoire par le solveur de l’équation de Schrödinger en liaisons fortes atomistiques.

Nouvelles fonctionnalités et améliorations pour la modélisation des circuits supraconducteurs dans le package qtcad.device

• Solveur d’énergie de jonctions Josephson, qtcad.transport.josephson_junction, exploitant les fonctions de Green hors équilibre (NEGF) et la relation d’Ambegaokar-Baratoff. Ce solveur tient compte de la géométrie de la jonction Josephson, ainsi que d’un modèle statistique de la rugosité des interfaces Al/AlOx, et produit la distribution des énergies de Josephson pour un ensemble d’échantillons de jonctions. Il prend également en charge l’extraction automatisée des paramètres géométriques à partir de fichiers de layout 2D, garantissant ainsi que la géométrie simulée corresponde parfaitement au layout prévu du dispositif, en comblant l’écart entre la conception physique du layout (CAD) et la simulation numérique. Cette nouvelle fonctionnalité fournit un outil unique et précieux pour étudier la variabilité de l’énergie de Josephson dans le cadre de procédés de fonderie réalistes.
• Solveur de Maxwell piloté avec maillage adaptatif et capacités d’analyse de réseaux micro-ondes, notamment les matrices S et Z.
• Corrections mineures de bogues dans le solveur des modes propres de Maxwell.
  • Méthode get_inductor_current dans la classe Device.
  • Méthode get_inductance dans la classe Device.
• Améliorations des méthodes energy_e, energy_e_elems, energy_b et energy_b_elems dans la classe Device.
• Nouveau module de post-traitement électromagnétique : analyse du ratio de participation énergétique, qtcad.device.epr. Les fréquences habillées, l’anharmonicité du qubit et les coefficients de Kerr, entre autres, peuvent désormais être calculés directement à partir du solveur de modes propres de Maxwell de QTCAD.

Nouvelles fonctionnalités et améliorations du package qtcad.builder

• Optimisations de vitesse : fragmentation de modèles et importation de fichiers de layout complexes beaucoup plus rapides.
• Isolation de sous-volumes : ajout d’une méthode clip_model pour exporter et visualiser des sections spécifiques du modèle.
• Contrôles géométriques : ajout de la mise à l’échelle non uniforme de polygones, ainsi que des méthodes align_z_with et undo_rotation.
• Prise en charge des layouts : meilleure identification des trous dans les fichiers GDS/OASIS et prise en charge des chemins GDS natifs.
• Mise à jour du padding : introduction de pad_group, qui prend en charge le padding des géométries 2D et 3D, et dépréciation de pad_volume, désormais réduit à une signature d’alias.
• Croissance de formes : suppression de l’ancien argument polygonize et transition vers une méthode stable de croissance de formes basée sur l’alpha wrapping de CGAL.
• Suppression de la méthode obsolète « finalize ».
• Signature grow(…) : ajout de grow_complexity, grow_accuracy et min_curve_nodes ; suppression des anciens paramètres.
• Signature load_layout(…) : ajout de path_tolerance.

Nouvelles fonctionnalités et améliorations pour la visualisation et le post-traitement

• Ajout de plusieurs nouvelles options de post-traitement :
  • Tranches
  • Coupes linéaires
  • Isosurfaces
  • Prise en charge de la vue native, des notebooks Jupyter et des serveurs sans interface graphique.
• Essayez-la avec device.show() ! N’hésitez pas à nous faire savoir comment poursuivre le développement de cette fonctionnalité.

Nous tenons à remercier chaleureusement tous nos utilisateurs et partenaires actifs à travers le monde pour leur confiance, membres d’une communauté en croissance constante.

Nous apprécions sincèrement le nombre et la qualité sans cesse croissants de nos utilisateurs, issus des milieux académiques et industriels, qui nous font part de leurs contributions et retours avec d’excellentes suggestions d’amélioration et de leurs articles scientifiques toujours plus nombreux nous citant ainsi que QTCAD®. Certains de nos partenaires utilisent notre logiciel QTCAD® depuis plus de quatre ans, et nous accordons une grande importance à leurs précieux retours d’expérience et sommes sensibles à leur soutien continu et renouvelé. Vous qui nous lisez : un grand merci ! Votre contribution au développement d’une solution logicielle fiable, performante et unique sur le marché de l’industrie des ordinateurs quantique en pleine croissance est remarquable. D’autres applications quantiques s’en viennent également (Capteurs, Communication notamment).

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La documentation en ligne a été mise à jour, vous trouverez toutes les informations sur cette nouvelle version ici : QTCAD 2.2 — QTCAD 2.2 documentation (nanoacademic.com).

Lien vers la brochure de la version 2.2 (version Française à venir prochainement) :  CLIQUEZ ICI POUR LA BROCHURE EN FRANÇAIS 

Plus d’information concernant QTCAD® EDU la version pour l’enseignement en classe pour les étudiants : plus d’information disponible dans le pamphlet (version FR).

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L’équipe Technologie Quantique de Nanoacademic en charge de QTCAD®.