論文の概要: Variable Frequency Pulse Generation from Breathers in Josephson Transmission Lines
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.03689v1
- Date: Tue, 06 May 2025 16:52:50 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-07 18:50:11.486879
- Title: Variable Frequency Pulse Generation from Breathers in Josephson Transmission Lines
- Title（参考訳）: ジョセフソン伝送線路における発振器からの可変周波数パルス発生
- Authors: Gregory Cunningham, Yufeng Ye, Kaidong Peng, Alec Yen, Jessica Kedziora, Kevin P. O'Brien,
- Abstract要約: 単一磁束量子技術は超伝導量子系の読み出しと制御を強化する可能性がある。
現在の極低温の読み出しと制御は、室温制御エレクトロニクスと極低温装置の間を移動する特定の周波数のマイクロ波パルスを必要とする。
ジョセフソン伝送線路における直流中心フラックスとフラックスイドの列車からギガヘルツ周波数マイクロ波トーンを生成するためのプロトコルを検討する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.26388783516590225
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Single flux quantum technology has the potential to enhance readout and control of superconducting quantum systems due to their low energy consumption, high speed, and cryogenic operating temperatures. Current cryogenic readout and control typically requires microwave pulses of specific frequencies to travel between the room temperature control electronics and the cryogenic setup. Latency in control and readout can be improved by generating pulses within the dilution refrigerator. In this work, we consider a protocol for generating gigahertz frequency microwave tones from trains of DC-centered fluxons and fluxoids in Josephson transmission lines using the dynamics of breather formation, without room temperature synthesis or shunt / bias resistors. Simulations show that pulses with frequencies in the range of 15.2 to 21.5 GHz can be generated with maximal energy efficiency of 97% and bandwidth from 40 to 365 MHz. This protocol can also be used to generate gigahertz frequency Gaussian pulses. We detail metrics relevant to the control and readout of quantum systems such as input power, output power, and footprint.
- Abstract（参考訳）: 単一磁束量子技術は、低エネルギー消費、高速、低温の運転温度のために超伝導量子系の読み出しと制御を強化する可能性がある。
現在の極低温の読み出しと制御は、室温制御エレクトロニクスと極低温装置の間を移動するために、特定の周波数のマイクロ波パルスを必要とする。
希釈冷凍機内にパルスを発生させることで、制御及び読み出しの遅延を改善することができる。
本研究では, 室温合成やシャント/バイアス抵抗器を使わずに, 振動子形成のダイナミクスを用いて, ジョセフソン伝送線路の直流中心フラッションおよびフラッソイドの列車からギガヘルツ周波数マイクロ波トーンを生成するプロトコルについて検討する。
シミュレーションにより、15.2GHzから21.5GHzの範囲の周波数を持つパルスは、最大エネルギー効率97%、帯域幅40MHzから365MHzで生成可能であることが示された。
このプロトコルは、ギガヘルツ周波数ガウスパルスを生成するためにも使用できる。
入力電力、出力電力、フットプリントなどの量子システムの制御と読み出しに関連する指標について詳述する。
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