論文の概要: Blochnium-Based Josephson Junction Parametric Amplifiers: Superior Tunability and Linearity
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.02887v1
- Date: Wed, 4 Sep 2024 17:21:25 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-09-05 16:37:56.181041
- Title: Blochnium-Based Josephson Junction Parametric Amplifiers: Superior Tunability and Linearity
- Title（参考訳）: ブロクニウム系ジョセフソンジャンクションパラメトリック増幅器:上波長と線形性
- Authors: A. Salmanogli, H. Zandi, M. Akbari,
- Abstract要約: 弱い量子信号増幅は 量子コンピューティングにおいて重要な課題です
ジョセフソン接合配列はBlochnium (N series Quarton structure) と呼ばれ、パラメトリック増幅器として利用される。
提案された新しい設計は、非線形性を操作できるため、従来の設計よりも大きな利点がある。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The weak quantum signal amplification is an essential task in quantum computing. In this study, a recently introduced structure of Josephson junctions array called Blochnium (N series Quarton structure) is utilized as a parametric amplifier. We begin by theoretical deriving the system's Lagrangian, quantum Hamiltonian, and then analyze the dynamics using the quantum Langevin equation. By transforming these equations into the Fourier domain and employing the input-output formalism, leading metric indicators of the parametric amplifier become calculated. The new proposed design offers significant advantages over traditional designs due to its ability to manipulate nonlinearity. This premier feature enhances the compression point (P1dB) of the amplifier dramatically, and also provides its tunability across a broad band. The enhanced linearity, essential for quantum applications, is achieved through effective nonlinearity management, which is theoretically derived. Also, the ability to sweep the C-band without significant spectral overlap is crucial for frequency multiplexing in scalable quantum systems. Simulation results show that Blochnium parametric amplifiers can reach to a signal gain around 25 dB with a compression point better than of -92 dBm. Therefore, our proposed parametric amplifier, with its superior degree of freedom, surpasses traditional designs like arrays of Josephson junctions, making it a highly promising candidate for advanced quantum computing applications.
- Abstract（参考訳）: 弱い量子信号増幅は量子コンピューティングにおいて必須の課題である。
本研究では,最近導入されたBlochnium (N series Quarton structure) と呼ばれるジョセフソン接合配列の構造をパラメトリック増幅器として利用した。
まず、系のラグランジアン、量子ハミルトニアンを理論的に導出し、量子ランゲヴィン方程式を用いて力学を解析する。
これらの方程式をフーリエ領域に変換し、入力出力形式を用いることで、パラメトリック増幅器の計量指標を導出する。
提案された新しい設計は、非線形性を操作できるため、従来の設計よりも大きな利点がある。
このプレミア機能は増幅器の圧縮点(P1dB)を劇的に向上させ、広帯域でチューナビリティを提供する。
量子応用に不可欠な強化線型性は、理論的に導出される効果的な非線形性管理によって達成される。
また、スケーラブルな量子系における周波数多重化において、スペクトルオーバーラップを伴わないCバンドを網羅する能力は不可欠である。
シミュレーションの結果,Blochniumパラメトリック増幅器は-92dBmよりも圧縮点がよい25dBの信号ゲインに到達できることがわかった。
したがって,提案したパラメトリック増幅器は,より優れた自由度を持つため,ジョセフソン接合の配列のような従来の設計を超越し,高度な量子コンピューティング応用の候補として期待できる。
関連論文リスト
- Josephson bifurcation readout: beyond the monochromatic approximation [49.1574468325115]
弱非線形超伝導共振回路に基づく分岐量子検出器の特性を解析する。
この回路は超伝導量子ビットの量子状態の効率的な検出器として機能する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-05-25T22:22:37Z) - Selective Single and Double-Mode Quantum Limited Amplifier [0.0]
量子制限増幅器は、量子力学の原理によって予測される最小限のノイズを導入しながら、弱い信号の増幅を可能にする。
これらの増幅器は、超伝導量子ビットとスピンの高速かつ正確な読み出しを含む、量子コンピューティングにおける幅広い応用を提供している。
超伝導インダクタンスに基づく新しい量子制限増幅器を実験的に開発する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-11-20T02:37:58Z) - Quantum Double Lock-in Amplifier [4.741766179759569]
量子二重ロックイン増幅器を実現するための一般的なプロトコルを提供する。
古典的な二重ロックイン増幅器と類似して、我々のプロトコルは2つの量子ミキサーによって達成される。
数値計算により、量子二重ロックイン増幅器は実験的不完全性に対して頑健であることが示された。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-14T00:56:02Z) - Quantum emulation of the transient dynamics in the multistate
Landau-Zener model [50.591267188664666]
本研究では,Landau-Zenerモデルにおける過渡ダイナミクスを,Landau-Zener速度の関数として検討する。
我々の実験は、工学的なボソニックモードスペクトルに結合した量子ビットを用いたより複雑なシミュレーションの道を開いた。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-11-26T15:04:11Z) - Symmetric Pruning in Quantum Neural Networks [111.438286016951]
量子ニューラルネットワーク(QNN)は、現代の量子マシンの力を発揮する。
ハンドクラフト対称アンサーゼを持つQNNは、一般に非対称アンサーゼを持つものよりも訓練性が高い。
本稿では,QNNのグローバル最適収束を定量化するために,実効量子ニューラルネットワークカーネル(EQNTK)を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-08-30T08:17:55Z) - Directional Josephson traveling-wave parametric amplifier via
non-Hermitian topology [58.720142291102135]
低ノイズマイクロ波増幅は、量子技術や電波天文学における弱い信号を検出するために重要である。
現在の増幅器はこれらの要件をすべて満たさず、超伝導量子デバイスのスケーラビリティを著しく制限している。
ここでは、同質なジョセフソン接合配列と、そのダイナミクスの非自明なトポロジーを用いて、準イデアル量子増幅器を構築する可能性を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-07-27T18:07:20Z) - Quantum Dot-Based Parametric Amplifiers [0.0]
量子制限ノイズ性能に近づいたジョセフソンパラメトリック増幅器(JPAs)は超伝導量子ビットの高忠実な読み出しを可能にし、最近では半導体量子ドット(QD)も実現している。
電子2レベル系における量子容量は、パラメトリック増幅のための代替の散逸のない非線形素子を提供することができる。
1.8GHz超伝導ランプ素子マイクロ波空洞に埋没したCMOSナノワイヤスプリットゲートトランジスタにおけるQD-Reservoir電子遷移を用いた位相感度パラメトリック増幅実験を行った。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-11-23T12:40:47Z) - Designing Kerr Interactions for Quantum Information Processing via
Counterrotating Terms of Asymmetric Josephson-Junction Loops [68.8204255655161]
静的空洞非線形性は通常、ボゾン量子誤り訂正符号の性能を制限する。
非線形性を摂動として扱うことで、シュリーファー・ヴォルフ変換を用いて実効ハミルトニアンを導出する。
その結果、立方体相互作用は、線形演算と非線形演算の両方の有効率を高めることができることがわかった。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-07-14T15:11:05Z) - Floquet-Mode Traveling-Wave Parametric Amplifiers [2.691339855008848]
本稿では,Floquetモードの情報をエンコードするアンプを新たに導入する。
このようなフロケットモード増幅器は、情報の漏洩を防ぎ、量子効率(QE)と帯域幅のトレードオフを克服する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-04-16T17:54:46Z) - Preparation of excited states for nuclear dynamics on a quantum computer [117.44028458220427]
量子コンピュータ上で励起状態を作成するための2つの異なる方法を研究する。
シミュレーションおよび実量子デバイス上でこれらの手法をベンチマークする。
これらの結果から,フォールトトレラントデバイスに優れたスケーリングを実現するために設計された量子技術が,接続性やゲート忠実性に制限されたデバイスに実用的なメリットをもたらす可能性が示唆された。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-09-28T17:21:25Z) - Exponential enhancement of quantum metrology using continuous variables [15.102680713021368]
本稿では,測定感度を指数関数的に向上させる信号プローブハミルトニアンの設計を提案する。
時間と結合項数の両方の線形スケーリングは指数関数的拡張を得るのに十分であることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-04-02T18:20:05Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。