一种基于四波混合的 4-8 GHz 动力学电感传输波参数放大器
量子物理
2025-01-15 v4 天体物理仪器与方法
摘要
动力学电感传输波参数放大器 (KI-TWPA) 具有宽带瞬时频带和近量子极限性能，同时具有相对较高的动态范围。由于上述特点，它们适合作为冷却探测器和超导量子比特的读出器件，并在量子感知领域具有多种应用前景。本文讨论了基于 NbTiN 微带传输线中四波混合的 KI-TWPA 的设计、制造与性能。该器件对 4至 8 GHz 信号带进行放大，无需来自图像音调的干扰，这些图像音调在独立的更高频带中产生。4至 8 GHz 频段常用于读出冷却探测器，如微波动力学电感探测器 (MKID) 和 基于约瑟夫森结的量子比特。我们报告使用四波混合实现的最高增益超过 20 dB，1 dB 增益压缩点为 -58 dBm，在该频段获得 15 dB 的增益。频带和峰值增益可通过调整泵浪音调频率和功率来调节。使用 Y 方法，我们测得 4.5至 8 GHz 范围内的放大器添加噪声为 量子子。
引用
@article{arxiv.2402.11751,
title = {A 4-8 GHz Kinetic Inductance Travelling-Wave Parametric Amplifier Using Four-Wave Mixing with Near Quantum-Limit Noise Performance},
author = {Farzad Faramarzi and Ryan Stephenson and Sasha Sypkens and Byeong H. Eom and Henry LeDuc and Peter Day},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.11751},
year = {2025}
}