論文の概要: Broadband CPW-based impedance-transformed Josephson parametric amplifier

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.17084v1
• Date: Thu, 26 Oct 2023 01:04:55 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-10-27 22:43:37.375908
• Title: Broadband CPW-based impedance-transformed Josephson parametric amplifier
• Title（参考訳）: 広帯域CPWを用いたインピーダンス変換ジョセフソンパラメトリック増幅器
• Authors: Bingcheng Qing, Long B. Nguyen, Xinyu Liu, Hengjiang Ren, William P. Livingston, Noah Goss, Ahmed Hajr, Trevor Chistolini, Zahra Pedramrazi, David I. Santiago, Jie Luo, and Irfan Siddiqi
• Abstract要約: ブロードバンドインピーダンス変換ジョセフソンパラメトリック増幅器(IMPA)を用いたデバイスを提案する。 この装置は、平均飽和電力が-110dBmで、量子制限付ノイズに近い15(20)dBゲインに対して700(200)MHzの瞬時帯域幅を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 13.002501537530513
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum-limited Josephson parametric amplifiers play a pivotal role in advancing the field of circuit quantum electrodynamics by enabling the fast and high-fidelity measurement of weak microwave signals. Therefore, it is necessary to develop robust parametric amplifiers with low noise, broad bandwidth, and reduced design complexity for microwave detection. However, current broadband parametric amplifiers either have degraded noise performance or rely on complex designs. Here, we present a device based on the broadband impedance-transformed Josephson parametric amplifier (IMPA) that integrates a horn-like coplanar waveguide (CPW) transmission line, which significantly decreases the design and fabrication complexity, while keeping comparable performance. The device shows an instantaneous bandwidth of 700(200) MHz for 15(20) dB gain with an average saturation power of -110 dBm and near quantum-limited added noise. The operating frequency can be tuned over 1.4 GHz using an external flux bias. We further demonstrate the negligible back-action from our device on a transmon qubit. The amplification performance and simplicity of our device promise its wide adaptation in quantum metrology, quantum communication, and quantum information processing.
• Abstract（参考訳）: 量子制限ジョセフソンパラメトリック増幅器は、弱いマイクロ波信号の高速かつ高忠実な測定を可能にすることで、回路量子電磁力学の分野の進展に重要な役割を果たしている。 そのため、低雑音、広帯域、マイクロ波検出設計の複雑さを低減したロバストパラメトリック増幅器を開発する必要がある。 しかし、現在の広帯域パラメトリック増幅器はノイズ性能を低下させたり、複雑な設計に依存している。 本稿では,広帯域インピーダンス変換型ジョセフソンパラメトリック増幅器(impa)に基づく,ホーン状コプラナー導波路(cpw)の伝送路を一体化したデバイスを提案する。 この装置は、平均飽和電力が-110dBmで、量子制限付ノイズに近い15(20)dBゲインに対して700(200)MHzの瞬時帯域幅を示す。 動作周波数は外部フラックスバイアスを用いて1.4GHzで調整できる。 我々はさらに、トランスモンキュービット上でデバイスからの無視できないバックアクションを実証する。 このデバイスの増幅性能とシンプルさは、量子計測、量子通信、量子情報処理において幅広い適応を約束する。

関連論文リスト

• Simple, High Saturation Power, Quantum-limited, RF SQUID Array-based Josephson Parametric Amplifiers [2.2808291856283103]
  高忠実性量子非劣化量子ビット測定は、量子コンピューティングにおける誤り訂正と迅速な量子ビットフィードバックに不可欠である。 我々は、未処理デバイスであるハミルトンの時間領域シミュレーション、製造制約、飽和電力を組み合わせた設計パイプラインを開発した。 ポンプの強度にもかかわらず、この装置は量子効率が高く、トランスモンの状態遷移によって制限される高忠実度測定が可能であることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-02-29T18:37:47Z)
• Broadband parametric amplification in DARTWARS [64.98268713737]
  トラベリングウェーブパラメトリック増幅器(TWPA)は、マルチギガヘルツ増幅帯域のため、実用用途に特に適している可能性がある。 DARTWARSプロジェクトは、増幅の20ドルdBを達成できるKITWPAの開発を目指している。 測定の結果、KITWPAの長さ17,$mmの帯域幅で約9,dBの増幅が得られた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-02-19T10:57:37Z)
• Demonstration of a Quantum Noise Limited Traveling-Wave Parametric Amplifier [0.0]
  量子コンピューティングの最近の進歩と天体物理学の新しい検出器技術の発展により、高利得、ブロードバンド、量子制限増幅器の必要性が高まっている。 逆NbTiNマイクロストリップとアモルファスシリコン誘電体を用いた純進行波パラメトリック増幅器(TWPA)を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-06-19T15:45:55Z)
• An integrated microwave-to-optics interface for scalable quantum computing [47.187609203210705]
  シリコンフォトニックキャビティに結合した超伝導共振器を用いた集積トランスデューサの新しい設計法を提案する。 上記の条件をすべて同時に実現するためのユニークな性能とポテンシャルを実験的に実証する。 デバイスは50オーム伝送ラインに直接接続し、単一のチップ上で多数のトランスデューサに容易にスケールできる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-10-27T18:05:01Z)
• Broadband SNAIL parametric amplifier with microstrip impedance transformer [0.0]
  超伝導非線形非対称誘導素子に基づく量子制限3波混合パラメトリック増幅器を提案する。 現行のポンポンモードで動作し、300MHzの帯域幅で平均17ドル(約1万2000円)の利得を実験的に実証します。 増幅器は1つの電子ビームリソグラフィーステップだけで簡単な技術で製造することができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-10-27T11:15:58Z)
• Numerical analysis of a three-wave-mixing Josephson traveling-wave parametric amplifier with engineered dispersion loadings [62.997667081978825]
  最近提案されたジョゼフソン走行波パラメトリック増幅器は、20dBの利得と少なくとも4GHzのフラット帯域を実現する大きな可能性を秘めている。 回路パラメータの周期変調による高度なJTWPA回路をモデル化する。 エンジニアリングされた分散ローディングにより、350ドル(約3万3000円)から9ドル(約3万3000円)まで、十分な広帯域幅を実現できます。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-09-22T14:46:04Z)
• Readout of a quantum processor with high dynamic range Josephson parametric amplifiers [132.67289832617647]
  デバイスは、帯域幅250-300MHzの50ドルOmega$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)
• Topological Josephson parametric amplifier array: A proposal for directional, broadband, and low-noise amplification [39.58317527488534]
  低ノイズマイクロ波増幅器は、量子技術や電波天文学などの分野で弱い信号を検出するために不可欠である。 サイトが少ないコンパクトデバイスは、数百MHzからGHzの範囲で20dB以上のゲインを達成できることを示す。 また、このデバイスは量子ノイズ限界付近で動作し、最大15%の加工障害に対するトポロジ的保護を提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-07-27T18:07:20Z)
• Slowing down light in a qubit metamaterial [98.00295925462214]
  マイクロ波領域の超伝導回路は 未だにそのような装置を欠いている 共振導波路に結合した8量子ビットからなる超伝導メタマテリアルにおいて、電磁波の減速を実証した。 本研究は, 超伝導回路の高柔軟性を実証し, カスタムバンド構造を実現することを目的とした。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-02-14T20:55:10Z)

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。