論文の概要: Design of Ultra-Low Noise Amplifier for Quantum Applications (QLNA)
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2111.15358v2
- Date: Thu, 30 Dec 2021 08:16:58 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-06 07:10:36.466047
- Title: Design of Ultra-Low Noise Amplifier for Quantum Applications (QLNA)
- Title（参考訳）: 量子アプリケーション用超低雑音増幅器(QLNA)の設計
- Authors: Ahmad Salmanogli
- Abstract要約: この記事では主に、量子アプリケーションで使用できる超低雑音増幅器の設計を強調している。
このため、設計回路は、特にノイズフィギュアと量子アプリケーションで使用される改善に焦点を当てている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The present article mainly emphasizes the design of an ultra-low-noise
amplifier that can be used in quantum applications. For this reason, the design
circuit specifically concentrates on the noise figure and its improvement to be
used in quantum applications, which needs strongly limited noises. If the
designed low-noise amplifier could have quantum-associated applications, its
noise temperature should be around 0.4 K, in which the designed circuit is
comparable with the Josephson Junction amplifier. Although this task seems to
be highly challenging, this work focuses on engineering the circuit, minimizing
the mismatch and reflection coefficients in the circuit, and enhancing the
circuit transconductance to improve the noise figure in the circuit as
efficiently as possible. The results indicated the possibility of reaching the
noise figure around 0.009 dB for a special design of the circuit operating at
10 K. Additionally, the circuit is analyzed via quantum mechanical analysis,
through which some important quantities such as gain power is theoretically
derived by which the noise figure is directly affected. In fact, the derived
relationship using quantum theory reveals that on which quantities the design
should focus in order to optimize the noise figure. Thus, merging quantum
theory with engineering approaches contributes to designing a highly efficient
circuit for strongly minimizing the noise figure.
- Abstract（参考訳）: 本稿では、主に量子アプリケーションで使用可能な超低雑音増幅器の設計を強調する。
このため、設計回路は、特にノイズフィギュアと、強い制限のあるノイズを必要とする量子アプリケーションで使用される改善に焦点を当てている。
設計された低雑音増幅器が量子関連応用が可能な場合、そのノイズ温度は0.4K程度で、設計された回路はジョセフソンジャンクション増幅器に匹敵する。
この課題は非常に難しいと思われるが、本研究は回路の設計、回路のミスマッチと反射係数の最小化、回路トランスコンダクタンスの向上、回路のノイズフィギュアを可能な限り効率的に改善することに焦点を当てている。
その結果,10Kで動作する回路の設計において,0.009dB程度のノイズフィギュアに到達する可能性が示唆された。さらに,この回路は量子力学的解析により解析され,ゲインパワーなどの重要な量が理論的に導出され,ノイズフィギュアが直接影響を受ける。
実際、量子理論を用いた導出関係は、ノイズフィギュアを最適化するために設計がどの量に集中すべきかを明らかにする。
したがって、量子理論と工学的アプローチの融合は、ノイズフィギュアを極力最小化するための高効率回路の設計に寄与する。
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