論文の概要: Nonlinear Feedback in Josephson Circuit Optimization: Application to a Kerr-Reversal JTWPA

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.10715v1
• Date: Wed, 07 Oct 2026 18:01:12 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-10 02:36:53.619618
• Title: Nonlinear Feedback in Josephson Circuit Optimization: Application to a Kerr-Reversal JTWPA
• Title（参考訳）: ジョセフソン回路最適化における非線形フィードバック:Kerr-Reversal JTWPAへの応用
• Abstract要約: ジョセフソン回路は2段階の調和バランスシミュレーションを用いてこの問題に対処する。 非線形フィードバック拡張を導入し、出力された応答から線形最適化へ情報を転送する。 本手法は,逆Kerrアーキテクチャを用いたジョセフソン走行波パラメトリック増幅器を用いて検討した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 36.03222474214894
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: Optimizing Josephson-based nonlinear microwave devices is computationally demanding because the straightforward approach requires exploring broad circuit parameter spaces through expensive nonlinear simulations. Josephson Circuits Optimizer addresses this problem by using harmonic balance simulations in two stages: fast linear simulations to select promising circuit configurations according to properties such as impedance and phase matching, followed by nonlinear simulations to optimize their operating conditions. However, pump-induced effects such as impedance renormalization and Kerr-induced modifications of phase matching are not captured during the initial linear stage. We therefore introduce a nonlinear feedback extension that transfers information from the pumped response back to the linear optimization. The approach is investigated using a Josephson traveling-wave parametric amplifier with a reversed-Kerr architecture, whose model is validated against experimental gain measurements. We then evaluate the difference between the linear and pumped response values of a metric based on the input reflection coefficient, while excluding configurations with insufficient third-harmonic suppression. This discrepancy is considered a candidate feedback observable, as it exhibits features similar to the gain landscape, supporting its use in subsequent optimization cycles.
• Abstract（参考訳）: ジョセフソンをベースとした非線形マイクロ波デバイスを最適化するには、単純なアプローチでは高価な非線形シミュレーションを通じて広い回路パラメータ空間を探索する必要があるため、計算的に要求される。 Josephson Circuits Optimizerは2段階の調和バランスシミュレーションを用いてこの問題に対処する: 高速線形シミュレーションはインピーダンスや位相マッチングなどの特性に応じて有望な回路構成を選択する。 しかし, インピーダンス再正規化やKerrによる位相整合の修飾などのポンプ誘起効果は, 初期線形段階では得られない。 そこで、非線形フィードバック拡張を導入し、出力された応答から線形最適化への情報転送を行う。 本手法は, 逆Kerrアーキテクチャを用いたジョセフソン走行波パラメトリック増幅器を用いて検討し, 実験利得測定に対してモデルの有効性を検証した。 次に、入力反射係数に基づいて測定値の線形応答値と励起応答値の差を評価し、第3高調波抑制が不十分な構成を除いた。 この不一致は、ゲインランドに似た特徴を示し、その後の最適化サイクルでの使用をサポートするため、予測可能なフィードバックであると考えられている。

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