論文の概要: A three-wave mixing kinetic inductance traveling-wave amplifier with
near-quantum-limited noise performance
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2007.00638v2
- Date: Tue, 3 Nov 2020 02:15:52 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-11 22:59:38.319472
- Title: A three-wave mixing kinetic inductance traveling-wave amplifier with
near-quantum-limited noise performance
- Title（参考訳）: 近量子雑音特性を有する3波混合インダクタンス進行波増幅器
- Authors: M. Malnou, M. R. Vissers, J. D. Wheeler, J. Aumentado, J. Hubmayr, J.
N. Ullom, J. Gao
- Abstract要約: 本稿ではマイクロ波動インダクタンス進行波増幅器の理論モデルと実験的特性について述べる。
ショットノイズトンネル接合(SNTJ)によって測定されたノイズ性能は、量子限界に近づいた。
このKITは、マイクロ波動力学的インダクタンス検出器の大規模な配列を読み込むのに適しており、多重超伝導量子ビット読み出しを約束する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We present a theoretical model and experimental characterization of a
microwave kinetic inductance traveling-wave amplifier (KIT), whose noise
performance, measured by a shot-noise tunnel junction (SNTJ), approaches the
quantum limit. Biased with a dc current, the KIT operates in a three-wave
mixing fashion, thereby reducing by several orders of magnitude the power of
the microwave pump tone and associated parasitic heating compared to
conventional four-wave mixing KIT devices. It consists of a 50 Ohms artificial
transmission line whose dispersion allows for a controlled amplification
bandwidth. We measure $16.5^{+1}_{-1.3}$ dB of gain across a 2 GHz bandwidth
with an input 1 dB compression power of -63 dBm, in qualitative agreement with
theory. Using a theoretical framework that accounts for the SNTJ-generated
noise entering both the signal and idler ports of the KIT, we measure the
system-added noise of an amplification chain that integrates the KIT as the
first amplifier. This system-added noise, $3.1\pm0.6$ quanta (equivalent to
$0.66\pm0.15$ K) between 3.5 and 5.5 GHz, is the one that a device replacing
the SNTJ in that chain would see. This KIT is therefore suitable to read large
arrays of microwave kinetic inductance detectors and promising for multiplexed
superconducting qubit readout.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,マイクロ波動インダクタンス進行波増幅器(KIT)の理論モデルと実験的検討を行い,その雑音性能をショットノイズトンネル接合(SNTJ)により測定し,量子限界に近づいた。
直流電流により、KITは3波混合方式で動作し、従来の4波混合KIT装置と比較してマイクロ波ポンプのトーンと関連する寄生熱の数桁の電力を低減させる。
それは50オームズ人工伝送ラインで構成され、分散は増幅帯域を制御できる。
2GHz帯での利得の16.5^{+1}_{-1.3}$dBを、理論との定性的な一致で、入力1dBの圧縮パワー-63dBmで測定する。
KITの信号とアイドラーポートの両方に入るSNTJ生成ノイズを考慮した理論的枠組みを用いて、KITを最初の増幅器として統合した増幅チェーンのシステム付加ノイズを測定する。
3.5から5.5GHzの間の3.1\pm0.6$ Quanta($0.66\pm0.15$Kと等価)は、SNTJを置き換えたデバイスで見られる。
したがって、このKITはマイクロ波動力学的インダクタンス検出器の大規模な配列を読み込むのに適している。
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