論文の概要: Development of KI-TWPAs for the DARTWARS project
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.12295v1
- Date: Mon, 19 Feb 2024 17:18:25 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-02-20 15:23:31.510532
- Title: Development of KI-TWPAs for the DARTWARS project
- Title（参考訳）: DARTWARSプロジェクトのためのKI-TWPAの開発
- Authors: Felix Ahrens, Elena Ferri, Guerino Avallone, Carlo Barone, Matteo
Borghesi, Luca Callegaro, Giovanni Carapella, Anna Paola Caricato, Iacopo
Carusotto, Alessandro Cian, Alessandro D'Elia, Daniele Di Gioacchino,
Emanuele Enrico, Paolo Falferi, Luca Fasolo, Marco Faverzani, Giovanni
Filatrella, Claudio Gatti, Andrea Giachero, Damiano Giubertoni, Veronica
Granata, Claudio Guarcello, Danilo Labranca, Angelo Leo, Carlo Ligi, Giovanni
Maccarrone, Federica Mantegazzini, Benno Margesin, Giuseppe Maruccio, Renato
Mezzena, Anna Grazia Monteduro, Roberto Moretti, Angelo Nucciotti, Luca
Oberto, Luca Origo, Sergio Pagano, Alex Stephane Piedjou, Luca Piersanti,
Alessio Rettaroli, Silvia Rizzato, Simone Tocci, Andrea Vinante, Mario
Zannoni
- Abstract要約: 広帯域の量子限界におけるノイズは、将来の低温実験の基本的な要件である。
低温検出器とキュービット読み出しのための動インダクタンスパラメトリック増幅器(KI-TWPA)を開発した。
KI-TWPAは一般的に3波混合(3WM)モードで動作し、高い利得、高い飽和電力、大きな増幅帯域幅、ほぼ量子制限ノイズ性能によって特徴付けられる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 45.045423476064414
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Noise at the quantum limit over a broad bandwidth is a fundamental
requirement for future cryogenic experiments for neutrino mass measurements,
dark matter searches and Cosmic Microwave Background (CMB) measurements as well
as for fast high-fidelity read-out of superconducting qubits. In the last
years, Josephson Parametric Amplifiers (JPA) have demonstrated noise levels
close to the quantum limit, but due to their narrow bandwidth, only few
detectors or qubits per line can be read out in parallel. An alternative and
innovative solution is based on superconducting parametric amplification
exploiting the travelling-wave concept. Within the DARTWARS (Detector Array
Readout with Travelling Wave AmplifieRS) project, we develop Kinetic Inductance
Travelling-Wave Parametric Amplifiers (KI-TWPAs) for low temperature detectors
and qubit read-out. KI-TWPAs are typically operated in a threewave mixing (3WM)
mode and are characterised by a high gain, a high saturation power, a large
amplification bandwidth and nearly quantum limited noise performance. The goal
of the DARTWARS project is to optimise the KI-TWPA design, explore new
materials, and investigate alternative fabrication processes in order to
enhance the overall performance of the amplifier. In this contribution we
present the advancements made by the DARTWARS collaboration to produce a
working prototype of a KI-TWPA, from the fabrication to the characterisation.
- Abstract（参考訳）: 広帯域上の量子限界におけるノイズは、将来のニュートリノ質量測定、ダークマター探索、宇宙マイクロ波背景(cmb)測定のための極低温実験や、超伝導量子ビットの高速高忠実化のための基本的な要件である。
過去数年間、ジョセフソンパラメトリック増幅器(jpa)は、量子限界に近いノイズレベルを示してきたが、帯域幅が狭いため、1行あたりの検出器や量子ビットが並列に読み出せるのはごくわずかである。
代替的で革新的な解決策は、進行波の概念を利用した超伝導パラメトリック増幅に基づいている。
DARTWARS (Detector Array Readout with Travelling Wave AmplifieRS) プロジェクトでは, 低温検出器とキュービット読み出しのためのKineetic Inductance Travelling-Wave Parametric Amplifiers (KI-TWPAs) を開発した。
KI-TWPAは一般的に3波混合(3WM)モードで動作し、高い利得、高い飽和電力、大きな増幅帯域幅、ほぼ量子制限ノイズ性能によって特徴付けられる。
DARTWARSプロジェクトの目標は、KI-TWPAの設計を最適化し、新しい材料を探索し、アンプの全体的な性能を高めるために代替の製造プロセスを研究することである。
本研究は, KI-TWPAの試作機を製作するDARTWARS共同研究の成果を, 製作からキャラクタリゼーションまで紹介する。
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