論文の概要: A Near Quantum Limited Sub-GHz TiN Kinetic Inductance Traveling Wave Parametric Amplifier Operating in a Frequency Translating Mode
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.00530v1
- Date: Sat, 1 Jun 2024 18:45:14 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-06-06 06:25:48.330688
- Title: A Near Quantum Limited Sub-GHz TiN Kinetic Inductance Traveling Wave Parametric Amplifier Operating in a Frequency Translating Mode
- Title（参考訳）: 周波数変換モードで動作する近接量子制限サブGHzTiN速度インダクタンスパラメトリック増幅器
- Authors: Farzad Faramarzi, Sasha Sypkens, Ryan Stephenson, Byeong H. Eom, Henry Leduc, Saptarshi Chaudhuri, Peter Day,
- Abstract要約: サブGHz周波数用動インダクタンス進行波パラメトリック増幅器(KI-TWPA)
非線形素子としてTiNを使用することで、NbTiNに対して約1桁のオーダーで必要なポンプ電力を削減できる。
増幅器は、広範囲のアプリケーションにおいて、高感度で高速な測定を可能にする可能性がある。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We present the design and experimental characterization of a kinetic-inductance traveling-wave parametric amplifier (KI-TWPA) for sub-GHz frequencies. KI-TWPAs amplify signals through nonlinear mixing processes supported by the nonlinear kinetic inductance of a superconducting transmission line. The device described here utilizes a compactly meandered TiN microstrip transmission line to achieve the length needed to amplify sub-GHz signals. It is operated in a frequency translating mode where the amplified signal tone is terminated at the output of the amplifier, and the idler tone at approximately 2.5~GHz is brought out of the cryostat. By varying the pump frequency, a gain of up to 22 dB was achieved in a tunable range from about 450 to 850~MHz. Use of TiN as the nonlinear element allows for a reduction of the required pump power by roughly an order of magnitude relative to NbTiN, which has been used for previous KI-TWPA implementations. This amplifier has the potential to enable high-sensitivity and high-speed measurements in a wide range of applications, such as quantum computing, astrophysics, and dark matter detection.
- Abstract（参考訳）: サブGHz周波数に対する動インダクタンス進行波パラメトリック増幅器(KI-TWPA)の設計と実験特性について述べる。
KI-TWPAは超伝導伝送線路の非線形動的インダクタンスによって支持される非線形混合プロセスを通じて信号を増幅する。
ここで説明する装置は、小型化されたTiNマイクロストリップ伝送線を使用して、サブGHz信号の増幅に必要な長さを実現する。
増幅信号のトーンが増幅器の出力で終了する周波数変換モードで動作し、約2.5〜GHzのアイドラトーンをクライオスタットから取り出す。
ポンプ周波数の変化により、約450から850〜MHzの範囲で最大22dBの利得が得られた。
非線形素子としてTiNを使用することで、従来のKI-TWPA実装で使用されていたNbTiNと比較して、必要なポンプ電力を約1桁削減することができる。
この増幅器は、量子コンピューティング、天体物理学、暗黒物質検出などの幅広い応用において、高感度で高速な測定を可能にする可能性がある。
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