論文の概要: Modeling flux tunability in Josephson Traveling Wave Parametric Amplifiers with an open-source frequency-domain simulator
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.17293v1
- Date: Fri, 30 Aug 2024 13:48:16 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-09-02 15:08:40.290370
- Title: Modeling flux tunability in Josephson Traveling Wave Parametric Amplifiers with an open-source frequency-domain simulator
- Title（参考訳）: オープンソースの周波数領域シミュレータを用いたジョセフソントラベリング波パラメトリック増幅器のフラックスチューナビリティのモデル化
- Authors: A. Levochkina, I. Chatterjee, P. Darvehi, H. G. Ahmad, P. Mastrovito, D. Massarotti, D. Montemurro, F. Tafuri, G. P. Pepe, Kevin P. O'Brien, M. Esposito,
- Abstract要約: Josephson Traveling Wave Parametric Amplifiers (JTWPAs) は量子技術における多くの実験の不可欠な部分である。
これらのデバイスは、単純な解析モデルでは完全に説明できない複雑な非線形挙動を示す。
WRSPICEやPSCAN2のようなJTWPAフラックスバイアスをモデル化できるオープンソースの数値ツールは、時間領域のアプローチに基づいている。
- 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: Josephson Traveling Wave Parametric Amplifiers (JTWPAs) are integral parts of many experiments carried out in quantum technologies. Being composed of hundreds of Josephson junction-based unit cells, such devices exhibit complex nonlinear behavior that typically cannot be fully explained with simple analytical models, thus necessitating the use of numerical simulators. A very useful characteristic of JTWPAs is the possibility of being biased by an external magnetic flux, allowing insitu control of the nonlinearity. It is therefore very desirable for numerical simulators to support this feature. Open-source numerical tools that allow to model JTWPA flux biasing, such as WRSPICE or PSCAN2, are based on time-domain approaches,which typically require long simulation times to get accurate results. In this work, we model the gain performance in a prototypical flux-tunable JTWPA by using JosephsonCircuits.jl,a recently developed frequency-domain open-source numerical simulator, which has the benefit of simulation times about 10,000 faster than time-domain methods. By comparing the numerical and experimental results, we validate this approach for modeling the flux dependent behavior of JTWPAs.
- Abstract（参考訳）: Josephson Traveling Wave Parametric Amplifiers (JTWPAs) は量子技術における多くの実験の不可欠な部分である。
何百ものジョセフソン接合に基づく単位セルで構成されており、そのようなデバイスは単純な解析モデルでは説明できない複雑な非線形挙動を示すため、数値シミュレーターを使用する必要がある。
JTWPAの非常に有用な特徴は、外部磁束によってバイアスを受ける可能性があり、非線形性をその場で制御できることである。
したがって、数値シミュレーターがこの機能をサポートすることが非常に望ましい。
WRSPICEやPSCAN2のようなJTWPAフラックスバイアスをモデル化できるオープンソースの数値ツールは、時間領域のアプローチに基づいている。
本稿では、最近開発された周波数領域のオープンソース数値シミュレータであるJosephsonCircuits.jlを用いて、原型的なフラックス可変JTWPAのゲイン性能をモデル化する。
数値および実験結果を比較して,JTWPAのフラックス依存挙動をモデル化する手法を検証する。
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