論文の概要: A quantum model for rf-SQUIDs based metamaterials enabling 3WM and 4WM Travelling Wave Parametric Amplification

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2009.01002v6
• Date: Fri, 22 Oct 2021 14:56:32 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-04 01:12:45.264883
• Title: A quantum model for rf-SQUIDs based metamaterials enabling 3WM and 4WM Travelling Wave Parametric Amplification
• Title（参考訳）: 3WMおよび4WMトラベル波パラメトリック増幅が可能なrf-SQUID系メタマテリアルの量子モデル
• Authors: Angelo Greco, Luca Fasolo, Alice Meda, Luca Callegaro and Emanuele Enrico
• Abstract要約: このモデルはハミルトンのアプローチを利用してシステムの時間進化を解析的に決定する。 メタマテリアルの非線形性の依存性は、ループモデルフレームワークにおける回路パラメータの観点で示される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: A quantum model for Josephson-based metamaterials working in the Three-Wave Mixing (3WM) and Four-Wave Mixing (4WM) regimes at the single-photon level is presented. The transmission line taken into account, namely Traveling Wave Josephson Parametric Amplifier (TWJPA), is a bipole composed by a chain of rf-SQUIDs which can be biased by a DC current or a magnetic field in order to activate the 3WM or 4WM nonlinearities. The model exploits a Hamiltonian approach to analytically determine the time evolution of the system both in the Heisenberg and interaction pictures. The former returns the analytic form of the gain of the amplifier, while the latter allows recovering the probability distributions vs. time of the photonic populations, for multimodal Fock and coherent input states. The dependence of the metamaterial's nonlinearities is presented in terms of circuit parameters in a lumped model framework while evaluating the effects of the experimental conditions on the model validity.
• Abstract（参考訳）: 三波混合(3WM)および四波混合(4WM)におけるジョセフソン系メタマテリアルの量子モデルについて述べる。 伝送線路、すなわち進行波ジョセフソンパラメトリック増幅器(twjpa)は、3wmまたは4wmの非線形性を活性化するために直流電流または磁場によってバイアスされるrf-squidの連鎖からなる双極子である。 このモデルはハミルトニアンアプローチを利用して、ハイゼンベルクと相互作用画像の両方においてシステムの時間進化を解析的に決定する。 前者は増幅器の利得の分析形式を返し、後者は多重モードフォックおよびコヒーレント入力状態に対するフォトニック集団の時間に対する確率分布の回復を可能にする。 メタマテリアルの非線形性の依存性は、実験条件がモデルの妥当性に及ぼす影響を評価しながら、集中型モデルフレームワークの回路パラメータによって示される。

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