論文の概要: Wideband Josephson Parametric Isolator

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.08563v1
• Date: Fri, 16 Dec 2022 16:39:21 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-09 08:29:52.873884
• Title: Wideband Josephson Parametric Isolator
• Title（参考訳）: 広帯域ジョセフソンパラメトリックアイソレータ
• Authors: M. A. Beck, M. Selvanayagam, A. Carniol, S. Cairns, C. P. Mancini
• Abstract要約: 直流超電導量子干渉素子(DC-SQUID)を用いた2ポート分離集積回路を提案する。 複数の直流-SQUIDを多極共振器反転フィルタ構造に埋め込むと、直流-SQUIDのフラックスポンプにより指向性マイクロ波パワーフローが得られることを示す。
• 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: The cryogenic hardware needed to build a superconducting qubit based quantum computer requires a variety of microwave components including microwave couplers, filters, amplifiers, and circulators/isolators. Traditionally, these are implemented via discrete components inserted in to the signal path. As qubit counts climb over the 100+ mark, the integration of these peripheral components, in an effort to reduce overall footprint, thermal load, and added noise in the overall system, is a key challenge to scaling. Ferrite-based microwave isolators are one of the physically largest devices that continue to remain as discrete components. They are generally employed in the readout chain to protect qubits and resonators from broadband noise and unwanted signals emanating from downstream components such as amplifiers. Here we present an alternative two-port isolating integrated circuit derived from the DC Superconducting Quantum Interference Device (DC-SQUID). The non-reciprocal transmission is achieved using the three-wave microwave mixing properties of a flux-modulated DC-SQUID. We show experimentally that, when multiple DC-SQUIDs are embedded in a multi-pole admittance inverting filter structure, RF flux pumping of the DC-SQUIDs can provide directional microwave power flow. For a three-pole filter device, we experimentally demonstrate a directionality greater than 15 dB over a 600 MHz bandwidth.
• Abstract（参考訳）: 超伝導量子コンピュータを構築するのに必要な極低温ハードウェアは、マイクロ波カプラ、フィルタ、増幅器、循環器/アイソレータを含む様々なマイクロ波部品を必要とする。 伝統的に、これらは信号経路に挿入された離散的なコンポーネントによって実装される。 qubitの数が100以上に達するにつれ、全体的なフットプリント、熱負荷、システム全体のノイズの増加といった周辺コンポーネントの統合は、スケーリングの重要な課題になります。 フェライト系マイクロ波アイソレータは、物理的に最大のデバイスの一つであり、独立したコンポーネントとして存続している。 一般に、ブロードバンドノイズやアンプなどの下流成分から発生する不要信号からキュービットや共振器を保護するために、リードアウトチェーンで使用される。 本稿では、直流超電導量子干渉デバイス(DC-SQUID)から導出される2ポート分離集積回路について述べる。 フラックス変調直流-SQUIDの3波マイクロ波混合特性を用いて非相互伝送を実現する。 複数の直流-SQUIDを多極共振器反転フィルタ構造に埋め込むと、直流-SQUIDのRFフラックスポンピングにより指向性マイクロ波電力の流れが得られることを示す。 3極フィルタ装置では,600MHz帯で15dB以上の指向性を示す実験を行った。

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