論文の概要: Highly-linear flux-to-voltage transducer based on superconducting quantum interference proximity transistors

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.24075v1
• Date: Fri, 27 Feb 2026 15:09:45 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-02 19:48:24.4776
• Title: Highly-linear flux-to-voltage transducer based on superconducting quantum interference proximity transistors
• Title（参考訳）: 超伝導量子干渉近接トランジスタを用いた高線形フラックス電圧変換器
• Authors: Angelo Greco, Giorgio De Simoni, Francesco Giazotto,
• Abstract要約: 超伝導弱リンクにおける状態の密度を変調するフラックストランスデューサであるBi-SQUIPTの実験実験を行った。 このデバイスはディファレンシャル・リードアウトを備えたデュアルループアーキテクチャを採用しており、個々の要素の典型的な非線形性を取り消すことができる。 その結果、600mKまでの顕著な運転安定性が示され、高密度低温量子エレクトロニクスの実現技術としてバイSQUIPTが位置づけられた。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.19116784879310025
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Superconducting quantum interference devices (SQUIDs) are state-of-the-art in ultra-sensitive magnetometry; however, conventional SQUID devices are fundamentally limited by the inherently nonlinear and periodic nature of their transfer function. Although flux-locked loop (FLL) configurations can mitigate this issue, they introduce electronic complexity and bandwidth constraints that hinder scalability in quantum circuits. In this work, we present an experimental demonstration of the bi-SQUIPT, a flux transducer that modulates the density of states in a proximitized superconducting weak link. The device employs a dual-loop architecture with differential readout, which enables cancellation of non-linearities typical of individual elements, achieving a voltage swing of approximately 120 $μ$V. Measurements yield a spurious-free dynamic range (SFDR) of up to 60 dB, consistent with theoretical predictions and comparable to that of SQUID arrays, while maintaining power dissipation in the femtowatt range. The results further highlight a remarkable operational stability up to 600 mK, positioning the bi-SQUIPT as an enabling technology for high-density cryogenic quantum electronics.
• Abstract（参考訳）: 超伝導量子干渉デバイス(SQUID)は、超高感度磁気メトリーにおける最先端技術であるが、従来のSQUIDデバイスは、その伝達関数の本質的に非線形かつ周期的な性質によって根本的に制限されている。 フラックスロックループ(FLL)の構成はこの問題を軽減することができるが、量子回路のスケーラビリティを妨げる電子的複雑さと帯域幅の制約を導入する。 本研究では, 超伝導弱リンクにおける状態密度を変調するフラックストランスデューサであるbi-SQUIPTの実験的検討を行った。 このデバイスはディファレンシャル・リードアウトを備えたデュアルループ・アーキテクチャを採用しており、各要素の典型的な非線形性を取り消し、約120$μ$Vの電圧スウィングを実現する。 測定によって最大60dBのスプリアスフリーダイナミックレンジ(SFDR)が得られるが、これは理論上の予測と一致し、フェムトワット範囲での電力散逸を維持しながらSQUIDアレイと同等である。 結果はさらに、600mKまでの顕著な運転安定性を強調し、高密度極低温量子エレクトロニクスの実現技術としてbi-SQUIPTを位置づけた。

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