論文の概要: Wireless Josephson parametric amplifier above 20 GHz
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.11137v1
- Date: Fri, 15 Aug 2025 01:09:23 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-18 14:51:23.702111
- Title: Wireless Josephson parametric amplifier above 20 GHz
- Title（参考訳）: 20GHz以上の無線ジョセフソンパラメトリック増幅器
- Authors: Z. Hao, J. Cochran, Y. Chuang, H. M. Cole, S. Shankar,
- Abstract要約: 20GHz以上で動作する無線ジョセフソン増幅器(WJPA)の設計と実験的実現について報告する。
WJPAは可変周波数範囲21～23.5GHzで20dB以上の利得を達成し、典型的なダイナミック帯域幅は3MHzである。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 15.32624846541654
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Operating superconducting qubits at elevated temperatures offers increased cooling power and thus system scalability, but requires suppression of thermal photons to preserve coherence and readout fidelity. This motivates migration to higher operation frequencies, which demands high-frequency amplification with near-quantum-limited noise characteristics for qubit readout. Here, we report the design and experimental realization of a wireless Josephson parametric amplifier (WJPA) operating above 20~GHz. The wireless design eliminates losses and impedance mismatches that become problematic at high frequencies. The WJPA achieves more than 20~dB of gain across a tunable frequency range of 21--23.5~GHz, with a typical dynamic bandwidth of 3~MHz. Through Y-factor measurements and a qubit-based photon number calibration, we show that the amplifier exhibits an added noise of approximately two photons.
- Abstract（参考訳）: 高温で超伝導量子ビットを動作させると、冷却電力が増加し、システムのスケーラビリティが向上するが、コヒーレンスと読み出しフィリティを維持するためには熱光子の抑制が必要である。
これにより、より高い動作周波数への移行が動機となり、キュービット読み出しにおいて、ほぼ量子制限のノイズ特性を持つ高周波増幅が要求される。
本稿では、20〜GHz以上で動作する無線ジョセフソンパラメトリック増幅器(WJPA)の設計と実験的実現について報告する。
ワイヤレス設計は、高周波で問題となる損失やインピーダンスミスマッチを排除する。
WJPAは、21--23.5~GHzの可変周波数範囲で20〜dB以上の利得を達成し、典型的なダイナミック帯域幅は3〜MHzである。
Y因子測定とqubit-based photon number calibrationにより、増幅器が約2つの光子の付加雑音を示すことを示す。
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