論文の概要: Phase-stable voltage bias for Josephson photonics devices
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.17165v2
- Date: Wed, 16 Sep 2026 17:43:04 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-20 08:55:53.441774
- Title: Phase-stable voltage bias for Josephson photonics devices
- Title（参考訳）: ジョセフソンフォトニクスデバイスにおける位相安定電圧バイアス
- Abstract要約: パラメトリック相互作用は超伝導量子技術の基礎となる。
マイクロ波駆動ポンピングは、デバイス性能を制限する寄生カーの非線形性や高次ハーモニックスを導入している。
ジョセフソン・フォトニクスは、dcバイアス結合を利用することでこれらの寄生を避ける。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 58.079925240809644
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Parametric interactions are foundational to superconducting quantum technologies, yet conventional microwave-driven pumping introduces parasitic Kerr nonlinearities and higher-order harmonics that limit device performance. Josephson Photonics (JP) avoids these parasitics by utilizing dc-biased junctions but has remained constrained by high phase noise and the absence of a stable phase reference. Here, we overcome this limitation by integrating a Josephson voltage standard (JVS) to establish a noise-tolerant phase reference, and demonstrate that this reference is coherently transferred to an inelastic Cooper-pair tunneling amplifier (ICTA) via the superconducting order parameter. The resulting low-phase-noise architecture yields a 14-dB enhancement in averaged gain and better quantum-limited noise performance. Critically, the phase reference enables the first observation of phase-sensitive gain and squeezing in a dc-biased amplifier. By reconciling clean, Kerr-free nonlinearities with phase-coherent drive, our architecture establishes a robust platform for high-purity parametric processes in superconducting circuits.
- Abstract（参考訳）: パラメトリック相互作用は超伝導量子技術の基礎であるが、従来のマイクロ波駆動のポンピングは、デバイスの性能を制限する寄生カーの非線形性や高次ハーモニックスを導入している。
ジョゼフソン・フォトニクス(JP)は、これらの寄生虫をdcバイアスの接合を利用して避けるが、高位相ノイズと安定位相基準の欠如により制約を受け続けている。
ここでは、ジョセフソン電圧標準(JVS)を統合して耐雑音位相基準を確立し、この基準が超伝導秩序パラメータを介して非弾性クーパーペアトンネル増幅器(ICTA)にコヒーレントに転送されることを示す。
結果として生じる低位相ノイズアーキテクチャは、平均利得の14dB向上と、量子制限ノイズ性能の向上をもたらす。
臨界的に、位相基準は、dcバイアス増幅器における位相感受性ゲインとスクイーズの最初の観測を可能にする。
クリーンでカーフリーな非線形性を位相コヒーレントな駆動と整合させることにより、超伝導回路における高純度パラメトリックプロセスのための堅牢なプラットフォームを確立する。
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