論文の概要: Kerr nonlinearity and parametric amplification with an Al-InAs superconductor-semiconductor Josephson junction
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.11085v3
- Date: Fri, 16 Aug 2024 16:27:30 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-08-19 20:34:59.159482
- Title: Kerr nonlinearity and parametric amplification with an Al-InAs superconductor-semiconductor Josephson junction
- Title（参考訳）: Al-InAs超伝導体-半導体ジョセフソン接合によるカー非線形性とパラメトリック増幅
- Authors: Z. Hao, T. Shaw, M. Hatefipour, W. M. Strickland, B. H. Elfeky, D. Langone, J. Shabani, S. Shankar,
- Abstract要約: 我々は、Al-InAs超伝導体-半導体ハイブリッドジョセフソン接合(JJ)を用いたパラメトリック増幅器を実現する。
我々は、20dB以上のゲインと119dBmの圧縮力を実現するAl-InAs接合を用いた4波混合パラメトリック増幅器(4WM)を実証した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 12.725999296615832
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Nearly quantum limited Josephson parametric amplifiers (JPAs) are essential components in superconducting quantum circuits. However, higher order nonlinearities of the Josephson cosine potential are known to cause gain compression, therefore limiting scalability. In an effort to reduce the fourth order, or Kerr nonlinearity, we realize a parametric amplifier with an Al-InAs superconductor-semiconductor hybrid Josephson junction (JJ). We extract the Kerr nonlinearity of the Al-InAs JJ from two different devices and show that it is three orders of magnitude lower compared to an Al-$\text{AlO}_\text{X}$ junction with identical Josephson inductance. We then demonstrate a four-wave-mixing (4WM) parametric amplifier made with an Al-InAs junction that achieves more than 20 dB of gain and -119 dBm of compression power, that outperforms single resonant JPAs based on Al junctions.
- Abstract（参考訳）: 量子制限ジョセフソンパラメトリック増幅器(JPAs)は超伝導量子回路において必須の成分である。
しかし、ジョセフソンコサインポテンシャルの高次非線形性はゲイン圧縮を引き起こすことが知られており、したがってスケーラビリティが制限される。
4次、またはカー非線形性を減らすために、Al-InAs超伝導体-半導体ハイブリッドジョセフソン接合(JJ)を用いたパラメトリック増幅器を実現する。
2つの異なるデバイスからAl-InAs JJのKerr非線形性を抽出し、同じジョセフソンインダクタンスを持つAl-$\text{AlO}_\text{X}$接合よりも3桁低いことを示す。
次に、20dB以上のゲインと119dBm以上の圧縮パワーを実現するAl-InAs接合を用いた4波混合パラメトリック増幅器(4WM)を実演する。
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