論文の概要: A near-ideal degenerate parametric amplifier
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2108.10471v2
- Date: Thu, 26 Aug 2021 09:17:48 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-17 07:46:47.994973
- Title: A near-ideal degenerate parametric amplifier
- Title（参考訳）: 近接理想型縮退パラメトリック増幅器
- Authors: Daniel J. Parker, Mykhailo Savytskyi, Wyatt Vine, Arne Laucht, Timothy
Duty, Andrea Morello, Arne L. Grimsmo, and Jarryd J. Pla
- Abstract要約: 運動インダクタンスによる非線形性を利用したマイクロ波DPAを提案する。
このデバイスはシンプルな設計で、最先端のJosephson DPAよりも4桁大きいダイナミックレンジを表示する。
- 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: Degenerate parametric amplifiers (DPAs) exhibit the unique property of
phase-sensitive gain and can be used to noiselessly amplify small signals or
squeeze field fluctuations beneath the vacuum level. In the microwave domain,
these amplifiers have been utilized to measure qubits in elementary quantum
processors, search for dark matter, facilitate high-sensitivity spin resonance
spectroscopy and have even been proposed as the building blocks for a
measurement based quantum computer. Until now, microwave DPAs have almost
exclusively been made from nonlinear Josephson junctions, which exhibit
high-order nonlinearities that limit their dynamic range and squeezing
potential. In this work we investigate a new microwave DPA that exploits a
nonlinearity engineered from kinetic inductance. The device has a simple design
and displays a dynamic range that is four orders of magnitude greater than
state-of-the-art Josephson DPAs. We measure phase sensitive gains up to 50 dB
and demonstrate a near-quantum-limited noise performance. Additionally, we show
that the higher-order nonlinearities that limit other microwave DPAs are almost
non-existent for this amplifier, which allows us to demonstrate its exceptional
squeezing potential by measuring the deamplification of coherent states by as
much as 26 dB.
- Abstract（参考訳）: 縮退パラメトリック増幅器(dpas)は位相感応利得のユニークな特性を示し、小さな信号の無ノイズ増幅や真空下の磁場変動の抑制に使用できる。
マイクロ波領域では、これらの増幅器は基本量子プロセッサの量子ビットの測定、暗黒物質探索、高感度スピン共鳴分光の促進に使われ、測定ベースの量子コンピュータの構成要素として提案されている。
これまでマイクロ波DPAはほとんどが非線形ジョセフソン接合で作られており、これはそのダイナミックレンジとスクイーズポテンシャルを制限する高次非線形性を示している。
本研究では,運動インダクタンスによる非線形性を利用したマイクロ波DPAについて検討する。
このデバイスはシンプルな設計で、最先端のJosephson DPAよりも4桁大きいダイナミックレンジを表示する。
位相感度ゲインを最大50dBまで測定し、ほぼ量子制限ノイズ性能を示す。
さらに、他のマイクロ波DPAを制限する高次非線形性は、この増幅器ではほとんど存在しないことを示し、コヒーレント状態のデアンプ化を最大26dBで測定することで、その例外的なスクイーズポテンシャルを示すことができる。
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