論文の概要: A Traveling Wave Parametric Amplifier Isolator
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.19752v1
- Date: Fri, 28 Jun 2024 08:51:22 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-01 17:20:03.817531
- Title: A Traveling Wave Parametric Amplifier Isolator
- Title（参考訳）: 進行波パラメトリック増幅器アイソレータ
- Authors: Arpit Ranadive, Bekim Fazliji, Gwenael Le Gal, Giulio Cappelli, Guilliam Butseraen, Edgar Bonet, Eric Eyraud, Sina Böhling, Luca Planat, A. Metelmann, Nicolas Roch,
- Abstract要約: ビルトインの分離とゲインは、彼らの主な制限、すなわち真の方向性の欠如に対処する。
ジョセフソン接合を用いた移動波パラメトリック増幅器の試作を行った。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Superconducting traveling-wave parametric amplifiers have emerged as highly promising devices for near-quantum-limited broadband amplification of microwave signals and are essential for high quantum-efficiency microwave readout lines. Built-in isolation, as well as gain, would address their primary limitation: lack of true directionality due to potential backward travel of electromagnetic radiation to their input port. Here, we demonstrate a Josephson-junction-based traveling-wave parametric amplifier isolator. It utilizes third-order nonlinearity for amplification and second-order nonlinearity for frequency upconversion of backward propagating modes to provide reverse isolation. These parametric processes, enhanced by a novel phase matching mechanism, exhibit gain of up to 20~dB and reverse isolation of up to 30~dB over a static 3~dB bandwidth greater than 500~MHz, while keeping near-quantum limited added noise. This demonstration of a broadband truly directional amplifier ultimately paves the way towards broadband quantum-limited microwave amplification lines without bulky magnetic isolators and with inhibited back-action.
- Abstract（参考訳）: 超伝導進行波パラメトリック増幅器はマイクロ波信号のほぼ量子制限ブロードバンド増幅のための高い有望なデバイスとして登場し、高量子効率マイクロ波リードアウト線に必須である。
内蔵された孤立は、入力ポートへの電磁放射の後方移動による真の指向性の欠如に対処する。
ここではジョセフソン接合を用いた移動波パラメトリック増幅器のアイソレータについて述べる。
3階非線形性を利用して増幅し、2階非線形性を利用して後方伝播モードの周波数アップコンバージョンを行い、逆分離を行う。
これらのパラメトリックプロセスは、新しい位相マッチング機構によって強化され、最大20〜dBのゲインを示し、500〜dB以上の静的な3〜dB帯域上で最大30〜dBの逆分離を示す。
このブロードバンド真の指向性増幅器のデモンストレーションは、最終的に、バルク磁気アイソレータを使わずに、バックアクションを阻害したブロードバンド量子制限型マイクロ波増幅線路への道を開く。
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