論文の概要: Josephson traveling-wave parametric amplifier based on low-intrinsic-loss coplanar lumped-element waveguide
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.07559v2
- Date: Fri, 14 Mar 2025 12:13:41 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-03-17 13:05:54.956864
- Title: Josephson traveling-wave parametric amplifier based on low-intrinsic-loss coplanar lumped-element waveguide
- Title（参考訳）: 低内在性コプラナーラム素子導波路を用いたジョセフソン走行波パラメトリック増幅器
- Authors: C. W. Sandbo Chang, Arjan F. Van Loo, Chih-Chiao Hung, Yu Zhou, Christian Gnandt, Shuhei Tamate, Yasunobu Nakamura,
- Abstract要約: 本稿では、低損失コプラナーラム素子導波路アーキテクチャに基づくJTWPA(Josephson Travel-wave Parametric GC)を提案する。
オープンスタブコンデンサとマンハッタンパターンジャンクションを用いることで、1dB以下で最大12GHzの挿入損失が得られる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.691148074574096
- License:
- Abstract: We present a Josephson traveling-wave parametric amplifier (JTWPA) based on a low-loss coplanar lumped-element waveguide architecture. By employing open-stub capacitors and Manhattan-pattern junctions, our device achieves an insertion loss below 1 dB up to 12 GHz. We introduce windowed sinusoidal modulation for phase matching, demonstrating that smooth impedance transitions effectively suppress intrinsic gain ripples. Using Tukey-windowed modulation with 8 % impedance variation, we achieve 20$-$23-dB gain over 5-GHz bandwidth under ideal matching conditions. In a more practical circuit having impedance mismatches, the device maintains 17$-$20-dB gain over 4.8-GHz bandwidth with an added noise of 0.13 quanta above standard quantum limit at 20-dB gain and $-99$-dBm saturation power, while featuring zero to negative backward gain below the bandgap frequency.
- Abstract（参考訳）: 本稿では、低損失コプラナーラム素子導波路アーキテクチャに基づくJTWPA(Josephson Travel-wave Parametric GC)を提案する。
オープンスタブコンデンサとマンハッタンパターンジャンクションを用いることで、1dB以下で最大12GHzの挿入損失が得られる。
位相整合のための窓付き正弦波変調を導入し、スムーズなインピーダンス遷移が固有利得リップルを効果的に抑制することを示した。
インピーダンス変化率8%のTukey-Windowed modulationを用いて,理想マッチング条件下での5GHz帯での20$-23-dBゲインを実現する。
インピーダンスミスマッチを持つより実用的な回路では、17$-20-dBの帯域幅は4.8-GHz以上で、20-dBの標準量子限界の0.13Quantuma以上のノイズと99$-dBmの飽和電力を付加し、バンドギャップ周波数以下ではゼロから負の後方ゲインを特徴とする。
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