論文の概要: Time Domain Design of a Josephson Parametric Amplifier and Comparison with Input Output Theory
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.18396v1
- Date: Mon, 25 Aug 2025 18:37:11 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-27 17:42:38.556146
- Title: Time Domain Design of a Josephson Parametric Amplifier and Comparison with Input Output Theory
- Title（参考訳）: ジョセフソンパラメトリック増幅器の時間領域設計と入力出力理論との比較
- Authors: Emre Küçükyılmaz, Mehmet Ünlü, Ali Bozbey,
- Abstract要約: 量子制限増幅器は量子コンピュータにおいて必須の要素である。
JPAでは、増幅はジョセフソン接合の非線形特性に基づいている。
オープンソースのジョセフソン回路シミュレータを用いて実装したJPAの等価回路モデルに基づく代替手法を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum-limited amplifiers, such as Josephson Traveling Wave Parametric Amplifiers (JTWPAs) and Joseph- son Parametric Amplifiers (JPAs), are essential components in quantum computers. They amplify low-power microwave signals from qubits at the 10 mK stage before further amplification at the 4 K stage using HEMT amplifiers. In JPAs, parametric amplification is based on the nonlinear properties of Josephson Junctions. While JPAs are typically designed and analyzed using input-output theory based on quantum physics, we propose an alternative approach based on an equivalent circuit model of JPAs, implemented using open-source Josephson circuit simula- tors. We compare the results with those obtained from input- output theory. This method enables the use of circuit optimizers for various objective functions and significantly reduces design time compared to quantum theory-based approaches.
- Abstract（参考訳）: JTWPA(Josephson Traveling Wave Parametric Amplifiers)やJPAs(Joseph- son Parametric Amplifiers)のような量子制限増幅器は、量子コンピュータにおいて必須の要素である。
10mK段階の量子ビットからの低出力マイクロ波信号を増幅し、HEMTアンプを用いて4K段階の増幅を行う。
JPAでは、パラメトリック増幅はジョセフソン接合の非線形特性に基づいている。
JPAは典型的には量子物理学に基づく入出力理論を用いて設計・解析されるが、JPAの等価回路モデルに基づく代替手法を提案し、オープンソースのJosephson回路シミュラトーラスを用いて実装する。
結果と入力出力理論から得られた結果を比較する。
この方法は、様々な目的関数に対する回路オプティマイザの使用を可能にし、量子理論に基づくアプローチと比較して設計時間を大幅に短縮する。
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