論文の概要: A K-band Kinetic Inductance Parametric Amplifier Near the Quantum Limit

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.08406v1
• Date: Sun, 07 Jun 2026 01:59:14 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-09 14:42:06.089021
• Title: A K-band Kinetic Inductance Parametric Amplifier Near the Quantum Limit
• Title（参考訳）: 量子限界近傍のKバンド動インダクタンスパラメトリック増幅器
• Authors: Chaofan Wang, Shihan Liu, Yufeng Wu, Danqing Wang, Manuel C. C. Pace, Xiangzheng Li, Hong X. Tang,
• Abstract要約: マイクロ波Kバンドの23GHz帯で動作する薄膜窒化ニオブ(NbN)を用いたジャンクションフリー・運動インダクタンスパラメトリック増幅器を提案する。 このアーキテクチャはさらに高周波数に拡張することができ、ミリ波超伝導量子ビットの高忠実な読み出しや、拡張された質量窓上のアクシオン探索などの応用をサポートすることができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.598641276971302
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Advancing superconducting quantum devices to higher operating frequencies broadens their functionality and enables operation at elevated temperatures, but it also requires near-quantum-limited amplifiers beyond the few-gigahertz regime. Here we present a junction-free, kinetic-inductance parametric amplifier based on thin-film niobium nitride (NbN) operating at 23 GHz in the microwave K-band, achieving a gain up to 40 dB, a 100 MHz gain-bandwidth product, a 1 dB saturation input power of -85 dBm with 23 dB gain, and added noise no greater than 1.4 quanta for phase-preserving amplification. Leveraging the large superconducting gap of NbN, this architecture can be extended to even higher frequencies, supporting applications such as high-fidelity readout of millimeter-wave superconducting qubits and axion searches over an expanded mass window.
• Abstract（参考訳）: 超伝導量子デバイスを高い動作周波数に拡張することで、その機能を拡張し、高温での動作を可能にするが、数ギガヘルツ体制を超えたほぼ量子制限増幅器も必要である。 ここでは、マイクロ波K帯で23GHzで動作する薄膜窒化ニオブ(NbN)をベースとしたジャンクションフリー・運動インダクタンスパラメトリック増幅器を提案し、40dBまでのゲイン、100MHzのゲインバンド幅の積、23dBの利得を持つ85dBmの1dB飽和入力パワー、位相保存増幅のための1.4quanta以上のノイズを付加した。 NbNの大規模な超伝導ギャップを利用することで、このアーキテクチャはさらに高い周波数に拡張することができ、ミリ波超伝導量子ビットの高忠実な読み出しや、拡張された質量窓上のアクシオンサーチなどの応用をサポートすることができる。

関連論文リスト

• Hybridized-Mode Parametric Amplifier in Kinetic-Inductance Circuits [0.0]
  NbTiNおよびNbN薄膜から作製した容量結合Kerr非線形共振器を用いた2モード速度インダクタンス増幅器 その結果、ブロードバンド、高出力、磁気抵抗量子制限増幅のためのロバストなプラットフォームとして、共振インダクタンス共振器が確立された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-12-03T01:56:00Z)
• Millimeter-Wave Superconducting Qubit [39.76747788992184]
  超伝導量子ビットはミリ波範囲(100GHz付近)までスケールアップされる これは、希少な3ドルHeの冷蔵庫への依存を取り除き、低温システムを簡単にし、冷却電力を桁違いに高めることによる多くの利点がある。 このミリ波量子エミッタのデモンストレーションは、高周波光子検出における感度閾値を高めるためのエキサイティングな展望を提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-11-17T20:38:17Z)
• A Near Quantum Limited Sub-GHz TiN Kinetic Inductance Traveling Wave Parametric Amplifier Operating in a Frequency Translating Mode [0.0]
  サブGHz周波数用動インダクタンス進行波パラメトリック増幅器(KI-TWPA) 非線形素子としてTiNを使用することで、NbTiNに対して約1桁のオーダーで必要なポンプ電力を削減できる。 増幅器は、広範囲のアプリケーションにおいて、高感度で高速な測定を可能にする可能性がある。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-06-01T18:45:14Z)
• Tunable compact on-chip superconducting switch [45.79162574362196]
  チャネル間の分離は、数百メガヘルツの帯域上で20dBを超え、ある周波数で40dBを超える。 スイッチは永久磁石やマイクロエレクトロメカニカル構造を使わずに、大域的なフラックスバイアスしか必要としない。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-02-29T17:53:19Z)
• Gate-tunable kinetic inductance parametric amplifier [0.0]
  ジョセフソン接合のないゲート可変パラメトリック増幅器を提案する。 この設計は、20dB以上のゲインと30MHzのゲインバンド幅の製品を備えた、ほぼ量子制限性能を実現する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-08-14T07:54:19Z)
• An rf Quantum Capacitance Parametric Amplifier [0.0]
  プロトタイプ狭帯域増幅器は、入力電力-66dBm(1dB圧縮)まで20dB以上のゲインを示す 超伝導増幅器とは対照的に、量子キャパシタンスパラメトリック増幅器(QCPA)は、テラスケールの磁場とミリケルビンから数ケルビンまでの温度で動作可能である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-04-26T01:28:28Z)
• An integrated microwave-to-optics interface for scalable quantum computing [47.187609203210705]
  シリコンフォトニックキャビティに結合した超伝導共振器を用いた集積トランスデューサの新しい設計法を提案する。 上記の条件をすべて同時に実現するためのユニークな性能とポテンシャルを実験的に実証する。 デバイスは50オーム伝送ラインに直接接続し、単一のチップ上で多数のトランスデューサに容易にスケールできる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-10-27T18:05:01Z)
• Topological Josephson parametric amplifier array: A proposal for directional, broadband, and low-noise amplification [39.58317527488534]
  低ノイズマイクロ波増幅器は、量子技術や電波天文学などの分野で弱い信号を検出するために不可欠である。 サイトが少ないコンパクトデバイスは、数百MHzからGHzの範囲で20dB以上のゲインを達成できることを示す。 また、このデバイスは量子ノイズ限界付近で動作し、最大15%の加工障害に対するトポロジ的保護を提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-07-27T18:07:20Z)
• High-efficiency microwave-optical quantum transduction based on a cavity electro-optic superconducting system with long coherence time [52.77024349608834]
  マイクロ波と光子の間の周波数変換は、超伝導量子プロセッサ間のリンクを作るための鍵となる技術である。 本稿では, 長コヒーレンス時間超伝導電波周波数(SRF)キャビティに基づくマイクロ波光プラットフォームを提案する。 2つのリモート量子システム間の密接な絡み合い発生の忠実さは、低マイクロ波損失により向上することを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-06-30T17:57:37Z)
• Waveguide Bandgap Engineering with an Array of Superconducting Qubits [101.18253437732933]
  局所周波数制御による8つの超伝導トランスモン量子ビットからなるメタマテリアルを実験的に検討した。 極性バンドギャップの出現とともに,超・亜ラジカル状態の形成を観察する。 この研究の回路は、1ビットと2ビットの実験を、完全な量子メタマテリアルへと拡張する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-06-05T09:27:53Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。