論文の概要: Fano-enhanced low-loss on-chip superconducting microwave circulator
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.14821v1
- Date: Fri, 21 Jun 2024 01:45:39 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-06-24 15:02:37.068966
- Title: Fano-enhanced low-loss on-chip superconducting microwave circulator
- Title（参考訳）: ファノ強化低損失オンチップ超伝導マイクロ波循環器
- Authors: N. Pradeep Kumar, Dat Thanh Le, Prasanna Pakkiam, Thomas M. Stace, Arkady Fedorov,
- Abstract要約: 導波路間に大きな直接容量結合を導入し、強いファノ散乱干渉を発生させる。
共振器内挿入損失が0.2$dB,分離が18$dB,電力反射率が15$dBと最適化された「拡張循環忠実度」は97%以上である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Ferrite-free circulators that are passive and readily integratable on a chip are highly sought-after in quantum technologies based on superconducting circuits. In our previous work, we implemented such a circulator using a three-Josephson-junction loop that exhibited unambiguous nonreciprocity and signal circulation, but required junction energies to be within $1\%$ of design values. This tolerance is tighter than standard junction fabrication methods provide, so we propose and demonstrate a design improvement that relaxes the required junction fabrication precision, allowing for higher device performance and fabrication yield. Specifically, we introduce large direct capacitive couplings between the waveguides to create strong Fano scattering interference. We measure enhanced `circulation fidelity' above $97\%$, with optimised on-resonance insertion loss of $0.2$~dB, isolation of $18$~dB, and power reflectance of $-15$~dB, in good agreement with model calculations.
- Abstract（参考訳）: 半導体回路に基づく量子技術では、受動的でチップ上で容易に積分可能なフェライトフリー循環器が求められている。
前報では,不明瞭な非相互性および信号循環を示す3-Josephson-junctionループを用いたサーキュレータを実装したが,設計値の1/%以内のジャンクションエネルギーが必要であった。
この耐久性は標準の接合加工法よりも強く, 必要な接合加工精度を緩和し, デバイス性能の向上と製造歩留まりの向上を可能にする設計改善を提案する。
具体的には、導波路間に大きな直接容量結合を導入し、強いファノ散乱干渉を発生させる。
モデル計算とよく一致し, 共振器内挿入損失0.2$~dB, アイソレーション$18$~dB, パワーリフレクタンス$15$~dBを最適化した。
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