論文の概要: Magnetic field-resilient quantum-limited parametric amplifier

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.13652v2
• Date: Tue, 15 Nov 2022 21:10:00 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-25 00:12:33.638849
• Title: Magnetic field-resilient quantum-limited parametric amplifier
• Title（参考訳）: 磁場抵抗量子制限パラメトリック増幅器
• Authors: Mingrui Xu, Risheng Cheng, Yufeng Wu, Gangqiang Liu and Hong X.Tang
• Abstract要約: ジョセフソン接合の代わりにNbNナノブリッジは、42dBまでの強いパラメトリックゲインに対して望ましい非線形性を提供する。 実験で利用できる最大磁場である427 mTまでの面内磁場でノイズが保存される。
• 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: Superconducting parametric amplifiers are crucial components in microwave quantum circuits for enabling quantum-limited signal readout. The best-performing such amplifiers are often based on Josephson junctions, which however are sensitive to magnetic fields. Therefore, they require magnetic shields and are not easily integratable with other quantum systems that operates within magnetic fields, such as spin ensemble quantum memories. To tackle this challenge, we have developed a kinetic inductance-based parametric amplifier featuring a NbN nanobridge instead of Josephson Junctions, which provides the desired nonlinearity for a strong parametric gain up to 42 dB. The added noise of this nanobridge kinetic-inductance parametric amplifier (hereby referred as NKPA) is calibrated and found to be $0.59\pm 0.03$ quanta for phase-preserving amplification, approaching the quantum limit of 0.5 quanta. Most importantly, we show that such excellent noise performance is preserved in an in-plane magnetic field up to 427 mT, the maximum field available in our experiment. This magnetic field-resilient parametric amplifier presents an opportunity towards addressing single electron-spin resonance and more efficient search for Axions as well as Majorana Fermions.
• Abstract（参考訳）: 超伝導パラメトリック増幅器は、量子制限信号の読み出しを可能にするためにマイクロ波量子回路の重要な構成要素である。 そのような増幅器の最高性能はしばしばジョセフソン接合に基づいているが、磁場に敏感である。 したがって、磁気シールドが必要であり、スピンアンサンブル量子メモリのような磁場内で動作する他の量子システムと容易には統合できない。 この課題に取り組むために,ジョゼフソン接合の代わりにnbnナノブリッジを特徴とする動力学的インダクタンスに基づくパラメトリック増幅器を開発した。 このナノブリッジ運動インダクタンスパラメトリック増幅器(NKPA)の付加ノイズは校正され、位相保存増幅のための0.59\pm 0.03$ Quantaとなり、0.5quantaの量子限界に近づいた。 最も重要なことは、このような優れたノイズ性能は、実験で利用できる最大磁場である427 mTまでの面内磁場に保持されていることである。 この磁場耐性パラメトリック増幅器は、単一電子スピン共鳴に対処し、マヨラナフェルミオンと同様に軸索のより効率的な探索を行う機会を与える。

関連論文リスト

• Three-Wave Mixing Quantum-Limited Kinetic Inductance Parametric Amplifier operating at 6 Tesla and near 1 Kelvin [0.0]
  NbN超伝導薄膜を用いたキネティックインダクタンスパラメトリック増幅器の試作と特性評価を行った。 KIPAは、伝統的なジョセフソン型パラメトリック増幅器のいくつかの制限に対処している。 量子制限増幅(>20dB)は20MHzのゲインバンド幅の製品で、最大6テスラのフィールドで動作し、温度は850mKである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-12-01T17:37:06Z)
• Selective Single and Double-Mode Quantum Limited Amplifier [0.0]
  量子制限増幅器は、量子力学の原理によって予測される最小限のノイズを導入しながら、弱い信号の増幅を可能にする。 これらの増幅器は、超伝導量子ビットとスピンの高速かつ正確な読み出しを含む、量子コンピューティングにおける幅広い応用を提供している。 超伝導インダクタンスに基づく新しい量子制限増幅器を実験的に開発する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-11-20T02:37:58Z)
• Quantum Parametric Amplification and NonClassical Correlations due to 45 nm nMOS Circuitry Effect [2.0481796917798407]
  本研究は、量子回路における半導体技術の利用の画期的な探索を明らかにする。 この新しい量子デバイスは、量子信号を増幅する量子パラメトリック増幅器として機能するだけでなく、信号固有の量子特性も強化する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-10-25T05:55:50Z)
• Gate-tunable kinetic inductance parametric amplifier [0.0]
  ジョセフソン接合のないゲート可変パラメトリック増幅器を提案する。 この設計は、20dB以上のゲインと30MHzのゲインバンド幅の製品を備えた、ほぼ量子制限性能を実現する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-08-14T07:54:19Z)
• All-Optical Nuclear Quantum Sensing using Nitrogen-Vacancy Centers in Diamond [52.77024349608834]
  マイクロ波または高周波駆動は、量子センサーの小型化、エネルギー効率、非侵襲性を著しく制限する。 我々は、コヒーレント量子センシングに対する純粋に光学的アプローチを示すことによって、この制限を克服する。 この結果から, 磁気学やジャイロスコープの応用において, 量子センサの小型化が期待できる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-12-14T08:34:11Z)
• Quantum emulation of the transient dynamics in the multistate Landau-Zener model [50.591267188664666]
  本研究では,Landau-Zenerモデルにおける過渡ダイナミクスを,Landau-Zener速度の関数として検討する。 我々の実験は、工学的なボソニックモードスペクトルに結合した量子ビットを用いたより複雑なシミュレーションの道を開いた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-11-26T15:04:11Z)
• Readout of a quantum processor with high dynamic range Josephson parametric amplifiers [132.67289832617647]
  デバイスは、帯域幅250-300MHzの50ドルOmega$環境と一致し、入力飽和電力は最大で-95dBm、20dBゲインとなる。 54キュービットのSycamoreプロセッサがこれらのデバイスをベンチマークするために使用された。 設計は、システムノイズ、読み出しフィデリティ、およびクビットのデフォーカスに悪影響を及ぼさない。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-09-16T07:34:05Z)
• First design of a superconducting qubit for the QUB-IT experiment [50.591267188664666]
  QUB-ITプロジェクトの目標は、量子非破壊(QND)測定と絡み合った量子ビットを利用した、反復的な単一光子カウンタを実現することである。 本稿では,Qiskit-Metalを用いた共振器に結合したトランスモン量子ビットからなる第1の超伝導デバイスの設計とシミュレーションを行う。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-07-18T07:05:10Z)
• A gate-tunable graphene Josephson parametric amplifier [0.31458406135473804]
  超伝導量子回路は、マイクロ波量子光学の劇的な進歩に寄与している。 量子ビットのような超伝導パラメトリック増幅器は、一般的にジョセフソン接合を磁気的に調整可能で散逸のない非線形性の源として利用する。 ここではグラフェンジョセフソン接合を利用したパラメトリック増幅器を示し、その動作周波数がゲート電圧で広く調整可能であることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-04-05T13:00:40Z)
• Near-Field Terahertz Nanoscopy of Coplanar Microwave Resonators [61.035185179008224]
  超伝導量子回路は、主要な量子コンピューティングプラットフォームの一つである。 超伝導量子コンピューティングを実用上重要な点に進めるためには、デコヒーレンスに繋がる物質不完全性を特定し、対処することが重要である。 ここでは、テラヘルツ走査近接場光学顕微鏡を用いて、シリコン上の湿式エッチングアルミニウム共振器の局所誘電特性とキャリア濃度を調査する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-06-24T11:06:34Z)
• Surpassing the Energy Resolution Limit with ferromagnetic torque sensors [55.41644538483948]
  標準量子限界における熱力学ノイズと機械的検出ノイズを考慮した最適磁場分解能の評価を行った。 近年の文献で指摘されているエネルギー分解限界(ERL, Energy Resolution Limit)は, 桁違いに超えることがある。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-04-29T15:44:12Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。