論文の概要: Kerr reversal in Josephson meta-material and traveling wave parametric amplification

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2101.05815v4
• Date: Tue, 3 May 2022 07:05:35 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-15 05:07:25.289424
• Title: Kerr reversal in Josephson meta-material and traveling wave parametric amplification
• Title（参考訳）: ジョセフソンメタマテリアルと進行波パラメトリック増幅におけるカー反転
• Authors: Arpit Ranadive, Martina Esposito, Luca Planat, Edgar Bonet, C\'ecile Naud, Olivier Buisson, Wiebke Guichard, and Nicolas Roch
• Abstract要約: 正値から負値に調整できる強い3次非線形性を持つ多目的ジョセフソン伝送路を報告する。 移動波パラメトリック増幅における逆Kerr位相整合機構の実証を行う。
• 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: Josephson meta-materials have recently emerged as very promising platform for superconducting quantum science and technologies. Their distinguishing potential resides in ability to engineer them at sub-wavelength scales, which allows complete control over wave dispersion and nonlinear interaction. In this article we report a versatile Josephson transmission line with strong third order nonlinearity which can be tuned from positive to negative values, and suppressed second order non linearity. As an initial implementation of this multipurpose meta-material, we operate it to demonstrate reversed Kerr phase-matching mechanism in traveling wave parametric amplification. Compared to previous state of the art phase matching approaches, this reversed Kerr phase matching avoids the presence of gaps in transmission, can reduce gain ripples, and allows in situ tunability of the amplification band over an unprecedented wide range. Besides such notable advancements in the amplification performance with direct applications to superconducting quantum computing and generation of broadband squeezing, the in-situ tunability with sign reversal of the nonlinearity in traveling wave structures, with no counterpart in optics to the best of our knowledge, opens exciting experimental possibilities in the general framework of microwave quantum optics, single-photon detection and quantum limited amplification.
• Abstract（参考訳）: ジョセフソンのメタマテリアルは量子科学と技術の超伝導のための非常に有望なプラットフォームとして最近登場した。 それらの識別能力はサブ波長スケールでそれらを設計する能力にあり、波の分散と非線形相互作用を完全に制御できる。 本稿では,正値から負値への調整が可能な強い3次非線形性を持つ多角的ジョセフソン透過線を報告し,二次非線形性を抑制する。 この多目的メタマテリアルの最初の実装として、移動波パラメトリック増幅における逆Kerr位相マッチング機構を示す。 従来の技術相マッチング手法と比較して、この逆カー位相マッチングは伝送におけるギャップの存在を回避し、利得リップルを低減し、前例のない広帯域での増幅帯域のその場調整を可能にする。 超伝導量子コンピューティングやブロードバンド・スクイーズ生成への直接的な応用による増幅性能の顕著な進歩に加えて、走行波構造における非線形性の符号反転を伴うその場調整性は、私たちの知る限り、量子量子光学、単一光子検出、量子制限増幅の一般的なフレームワークにおけるエキサイティングな実験的可能性を開く。

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