論文の概要: Artificial Transmission Line Synthesis Tailored for Traveling-Wave Parametric Processes
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.24753v1
- Date: Fri, 17 Oct 2025 17:58:19 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-11-03 05:35:46.00864
- Title: Artificial Transmission Line Synthesis Tailored for Traveling-Wave Parametric Processes
- Title（参考訳）: 進行波パラメトリックプロセスのための人工伝送線路合成
- Authors: M. Malnou,
- Abstract要約: ラム素子インダクタとコンデンサで構築された人工伝送線路は、ほぼ量子制限された進行波パラメトリック増幅器(TWPA)のバックボーンを形成する
周期構造理論と受動ネットワーク合成を参考に、ロスレス人工伝送線路の汎用合成フレームワークを開発した。
新たな位相整合構造を持つ動力学的インダクタンスTWPAと、アンビデキストラスな右利きの伝送路を利用する逆向きのジョセフソンTWPAを設計する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Artificial transmission lines built with lumped-element inductors and capacitors form the backbone of broadband, nearly quantum-limited traveling-wave parametric amplifiers (TWPAs). However, systematic design methods for TWPAs, and more generally artificial transmission lines, are lacking. Here, I develop a general synthesis framework for lossless artificial transmission lines by borrowing from periodic structure theory and passive network synthesis. These complementary approaches divide the design space: periodic loading synthesis employs spatial modulation of frequency-independent components, while filter synthesis employs frequency-dependent responses in spatially-uniform components. When tailoring transmission lines for parametric processes, nonlinear elements are added, typically nonlinear inductances in superconducting circuits, while ensuring energy and momentum conservation between interacting tones. Applying this framework, I design a kinetic inductance TWPA with a novel phase-matching architecture, and a backward-pumped Josephson TWPA exploiting an ambidextrous i.e., right-left-handed transmission line.
- Abstract（参考訳）: ラム素子インダクタとコンデンサを備えた人工伝送線路は、ほぼ量子制限の走行波パラメトリック増幅器(TWPA)のバックボーンを形成する。
しかし、TWPAの体系的設計手法、より一般的には人工伝送線路は欠落している。
本稿では、周期構造理論と受動ネットワーク合成を参考に、ロスレス人工伝送線路の汎用合成フレームワークを開発する。
周期的負荷合成は周波数非依存成分の空間変調を使い、フィルタ合成は空間的一様成分の周波数依存応答を用いる。
パラメトリックプロセスの伝送線を調整する際には、非線形要素(典型的には超伝導回路における非線形インダクタンス)が追加され、相互作用するトーン間のエネルギーと運動量保存が保証される。
この枠組みを応用して、新しい位相マッチングアーキテクチャを備えた運動的インダクタンスTWPAと、アンビデキストラス、すなわち右利きの伝送線路を利用した後向きのジョセフソンTWPAを設計する。
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