論文の概要: Investigating the performance of RPM JTWPAs by optimizing LC-resonator elements

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.15310v1
• Date: Fri, 17 Oct 2025 04:50:54 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-20 20:17:34.474665
• Title: Investigating the performance of RPM JTWPAs by optimizing LC-resonator elements
• Title（参考訳）: LC共振器素子の最適化によるRPM JTWPAの性能評価
• Authors: M. A. Gali Labarias, T. Yamada, Y. Nakashima, Y. Urade, K. Inomata,
• Abstract要約: RPM JTWPAは量子コンピューティングや量子情報アプリケーションにおいて重要な役割を果たしている。 本研究は、利得、帯域幅、二次スキューズを最大化するためにパラメタライズされた共振器素子を最適化することに焦点を当てる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Resonant phase-matched Josephson traveling-wave parametric amplifiers (RPM JTWPAs) play a key role in quantum computing and quantum information applications due to their low-noise, broadband amplification, and quadrature squeezing capabilities. This research focuses on optimizing RPM JTWPAs through numerical optimization of parametrized resonator elements to maximize gain, bandwidth and quadrature squeezing. Our results show that optimized resonators can increase the maximum gain and squeezing by more than 5 dB in the ideal noiseless case. However, introducing the effects of loss through a lumped-element model reveals that gain saturates with increasing loss, while squeezing modes degrade rapidly, regardless of resonator optimization. These results highlight the potential of resonator design to significantly improve amplifier performance, as well as the challenges posed by current fabrication technologies and inherent losses.
• Abstract（参考訳）: 共鳴位相整合ジョセフソン走行波パラメトリック増幅器 (RPM JTWPAs) は、低雑音、ブロードバンド増幅、および2次スクイーズ機能により、量子コンピューティングや量子情報応用において重要な役割を担っている。 本研究では、パラメータ化共振器素子の数値最適化によるRPM JTWPAの最適化に着目し、ゲイン、帯域幅、二次スキューズを最大化する。 その結果, 理想的なノイズレスの場合, 最適共振器は最大利得を5dB以上増加させることができることがわかった。 しかし、ラッピング要素モデルによる損失効果の導入により、損失の増加に伴って利得が飽和し、共振器最適化にかかわらず、スキューズモードは急速に低下することが明らかとなった。 これらの結果は、増幅器の性能を著しく向上させる共振器設計の可能性や、現在の製造技術や固有の損失による課題を浮き彫りにしている。

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