論文の概要: Design of Ultra-Low Noise Amplifier for Quantum Applications (QLNA)
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2111.15358v4
- Date: Sat, 17 Feb 2024 19:59:59 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-02-21 07:55:33.587477
- 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 and Vahid Sharif Sirat
- Abstract要約: 本稿では、量子応用に適した超低雑音増幅器の設計に焦点を当てる。
回路設計はノイズフィギュアの改善に重点を置いており、量子関連アプリケーションは回路のノイズ温度が約0.4Kである必要がある。
- 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 primarily focuses on the design of an ultra-low-noise
amplifier specifically tailored for quantum applications. The circuit design
places a significant emphasis on improving the noise figure, as
quantum-associated applications require the circuit's noise temperature to be
around 0.4 K. This requirement aims to achieve performance comparable to the
Josephson Junction amplifier. Although this task presents considerable
challenges, the work concentrates on engineering the circuit to minimize
mismatch and reflection coefficients, while simultaneously enhancing circuit
transconductance. These efforts aim to improve the noise figure as efficiently
as possible. The results of this study indicate the possibility of achieving a
noise figure of approximately 0.009 dB for a unique circuit design operating at
10 K. In a departure from traditional approaches, this study employs quantum
mechanical theory to analyze the circuit comprehensively. By employing quantum
theory, the researchers derive relationships that highlight the crucial
quantities upon which the circuit design should focus to optimize the noise
figure. For example, the circuit's gain power, which depends on the circuit's
photonic modes, is theoretically derived and found to affect the noise figure
directly. Ultimately, by merging quantum theory with engineering approaches,
this study successfully designs a highly efficient circuit that significantly
minimizes the noise figure in a quantum application setting.
- Abstract（参考訳）: 本論文は主に量子応用に特化した超低雑音増幅器の設計に焦点をあてる。
量子関連アプリケーションは回路のノイズ温度を0.4K程度にする必要があるため、回路設計はノイズフィギュアの改善に重点を置いている。
この課題にはかなりの課題があるが、回路のエンジニアリングに集中し、ミスマッチと反射係数を最小化し、同時に回路のトランスコンダクタンスを向上する。
これらの取り組みはノイズフィギュアをできるだけ効率的に改善することを目的としている。
本研究は,10k動作のユニークな回路設計において,約0.009dbのノイズフィギュアを実現する可能性を示唆する。従来の手法を離れて,量子力学的理論を用いて回路を包括的に解析する。
量子理論を用いることで、研究者は回路設計がノイズフィギュアの最適化に重点を置くべき重要な量を強調する関係性を引き出す。
例えば、回路のフォトニックモードに依存する回路の利得電力は理論的に導出され、ノイズフィギュアに直接影響を及ぼすことが判明した。
量子論と工学的アプローチを融合させることで、量子アプリケーション設定におけるノイズフィギュアを著しく最小化する高効率回路の設計に成功した。
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