論文の概要: Modeling Josephson traveling-wave parametric amplifiers with electromagnetic and circuit co-simulation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.07807v1
- Date: Tue, 09 Sep 2025 14:46:05 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-09-10 14:38:27.362321
- Title: Modeling Josephson traveling-wave parametric amplifiers with electromagnetic and circuit co-simulation
- Title（参考訳）: 電磁・回路共振を用いたジョセフソン走行波パラメトリック増幅器のモデリング
- Authors: Likai Yang, Jennifer Wang, Mohamed Awida Hassan, Philip Krantz, Kevin P. O'Brien,
- Abstract要約: 本稿では、電磁(EM)と回路共振に基づくジョセフソン走行波パラメトリック増幅器(JTWPA)の効率的かつ正確なモデリングについて述べる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.431858977797275
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Optimizing the performance of cryogenic quantum amplifiers is a key step toward achieving high-fidelity and scalable qubit readout. In this work, we present efficient and accurate modeling of a Josephson traveling-wave parametric amplifier (JTWPA) based on electromagnetic (EM) and circuit co-simulation. In contrast to conventional simulation methods where an equivalent lumped-element circuit model of the JTWPA is required, we directly perform full EM analysis of the device to faithfully determine the linear response. The extracted S-parameters are then fed into a nonlinear harmonic balance simulator with Josephson junctions represented as circuit elements. The simulated linear and gain properties are compared with experimental results and show good agreement.
- Abstract（参考訳）: 低温量子増幅器の性能を最適化することは、高忠実でスケーラブルな量子ビット読み出しを実現するための重要なステップである。
本研究では、電磁(EM)と回路共振に基づくジョセフソン走行波パラメトリック増幅器(JTWPA)の効率的かつ正確なモデリングについて述べる。
JTWPAの等価回路モデルを必要とする従来のシミュレーション手法とは対照的に、線形応答を忠実に決定するためにデバイスの全EM解析を直接行う。
抽出したSパラメータは、回路素子としてジョセフソン接合を表現した非線形調和バランスシミュレータに入力される。
シミュレーションされた線形特性と利得特性を実験結果と比較し,良好な一致を示した。
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