論文の概要: Doppler-induced tunable and shape-preserving frequency conversion of microwave wave packets
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.12436v1
- Date: Thu, 12 Mar 2026 20:34:41 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-16 17:38:11.757877
- Title: Doppler-induced tunable and shape-preserving frequency conversion of microwave wave packets
- Title（参考訳）: マイクロ波パケットのドップラー誘起および形状保存周波数変換
- Authors: Felix Ahrens, Enrico Bogoni, Renato Mezzena, Andrea Vinante, Nicolò Crescini, Alessandro Irace, Andrea Giachero, Gianluca Rastelli, Iacopo Carusotto, Federica Mantegazzini,
- Abstract要約: 位相速度の異なる前分離領域の伝播によって誘起される動的ドップラー効果を利用したマイクロ波周波数変換の新しい手法を提案する。
マイクロ波パケットの周波数シフトを500MHzと最大3.7%の4GHzで行うことができた。
これらの特徴は、異なる量子応用のためのマイクロ波パケットの高度な制御のための有望なツールとして、我々の周波数変換技術の可能性を示している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 30.5491665195957
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: In superconducting electronics, the ability to control the frequency of microwave wave packets is crucial for several applications, such as the operation of superconducting quantum processors and the readout of superconducting sensors. We introduce a new approach to microwave frequency conversion harnessing a dynamic Doppler effect induced by a propagating front separating regions of different phase velocities. Employing a high-kinetic-inductance superconducting transmission line in a travelling-wave geometry, we were able to implement frequency shifts of microwave wave packets at 500 MHz and 4 GHz of up to 3.7 % while fully preserving their temporal shape. In contrast to conventional methods based on frequency-mixing, our Doppler-induced frequency-conversion method avoids spurious mixing products, is continuously tunable by a quasi-dc current amplitude, and allows to imprint arbitrary patterns on the instantaneous frequency profile of temporally long wave packets. By engineering transmission lines that allow for larger phase-velocity changes and/or by cascading multiple Doppler-induced frequency conversions, an unlimited amount of frequency shifting is in principle attainable. These features demonstrate the potential of our frequency-conversion technique as a promising tool for advanced control of microwave wave packets for different quantum applications.
- Abstract（参考訳）: 超伝導エレクトロニクスでは、超伝導量子プロセッサの動作や超伝導センサの読み出しなど、マイクロ波パケットの周波数を制御できることが不可欠である。
位相速度の異なる前分離領域の伝播によって誘起される動的ドップラー効果を利用したマイクロ波周波数変換の新しい手法を提案する。
マイクロ波パケットの周波数シフトを500MHz, 最大4GHzの3.7%の周波数シフトで行うことができた。
周波数混合に基づく従来の手法とは対照的に、ドップラー誘起周波数変換法は急激な混合生成物を避け、準dc電流振幅で連続的に調整可能であり、時間的に長いパケットの瞬時周波数プロファイルに任意のパターンを印字することができる。
複数のドップラー誘起周波数変換をカスケードすることで、より大きな位相速度変化と/または大きな位相速度変化を可能にするエンジニアリング伝送線によって、無制限の周波数シフトが原理的に達成できる。
これらの特徴は、異なる量子応用のためのマイクロ波パケットの高度な制御のための有望なツールとして、我々の周波数変換技術の可能性を示している。
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