論文の概要: An rf-SQUID-based traveling-wave parametric amplifier with -84 dBm input saturation power across more than one octave bandwidth
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.02489v1
- Date: Tue, 04 Mar 2025 10:55:10 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-03-05 19:14:40.736331
- Title: An rf-SQUID-based traveling-wave parametric amplifier with -84 dBm input saturation power across more than one octave bandwidth
- Title（参考訳）: 複数のオクターブ帯域にわたる-84dBm入力飽和電力を持つrf-SQUIDを用いた走行波パラメトリック増幅器
- Authors: Victor Gaydamachenko, Christoph Kissling, Lukas Grünhaupt,
- Abstract要約: トラベリングウェーブパラメトリック増幅器(TWPA)は、量子回路の読み出しと暗黒物質の探索に欠かせない道具となっている。
本稿では,rf-SQUIDをベースとした平均飽和電力-84dBmのJosephson TWPAの実装について報告する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: Traveling-wave parametric amplifiers (TWPAs) have become an essential tool for the readout of quantum circuits and the search for dark matter. We report on the implementation of an rf-SQUID-based Josephson TWPA with an average saturation power of -84 dBm, while providing an average power gain of 20 dB from 3.5 to 8.5 GHz. This wide bandwidth is enabled by reducing the curvature of the dispersion in the signal band while suppressing detrimental mixing processes. With 2393 rf-SQUIDs our device has a comparable number of nonlinear elements, but achieves ten times higher saturation power than previous works, showing that using rf-SQUIDs results in a more favorable trade-off between device length and saturation power. Harnessing wideband characterization techniques we determine the TWPA's excess noise above the quantum limit to be 0.8 to 1.5 photons. In addition, we validate signal-to-noise ratio improvement as a practical measure for tuning the TWPA to minimize the total system noise, and demonstrate that its optimum does not coincide with the highest gain.
- Abstract（参考訳）: トラベリングウェーブパラメトリック増幅器(TWPA)は、量子回路の読み出しと暗黒物質の探索に欠かせない道具となっている。
本稿では,rf-SQUIDをベースとした平均飽和電力-84dBmのJosephson TWPAの実装について報告する。
この広帯域化は、劣化混合過程を抑えつつ、信号帯域内の分散の曲率を小さくすることで実現される。
2393 rf-SQUIDでは、我々のデバイスは、同じ数の非線形要素を持つが、これまでの10倍の飽和パワーを達成し、rf-SQUIDを使用することで、デバイス長と飽和パワーとのトレードオフがより良好になることを示す。
広帯域特性解析技術により、量子限界以上のTWPAの余剰ノイズを0.8から1.5光子と判定する。
さらに、TWPAを調整してシステムノイズを最小化するための実用的な手段として、信号対雑音比の改善を検証し、その最適化が最高利得と一致しないことを示す。
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