工作在频率转换模式下的近量子极限亚GHz氮化钛动感电感行波参量放大器
量子物理
2025-01-15 v2
摘要
我们介绍了一种用于亚GHz频率的动感电感行波参量放大器(KI-TWPA)的设计和实验表征。KI-TWPA通过超导传输线的非线性动感电感支持的非线性混频过程来放大信号。本文描述的器件利用紧凑的蜿蜒形氮化钛(TiN)微带传输线来实现放大亚GHz信号所需的长度。它工作在频率转换模式下，放大的信号音在放大器输出端被终止，而大约2.5 GHz的闲频音则被引出低温恒温器。通过改变泵浦频率，在约450至850 MHz的可调范围内实现了高达22 dB的增益。使用TiN作为非线性元件，与之前KI-TWPA实现中使用的NbTiN相比，所需泵浦功率降低了大约一个数量级。该放大器有潜力在量子计算、天体物理学和暗物质探测等广泛应用中实现高灵敏度和高速测量。
引用
@article{arxiv.2406.00530,
title = {A Near Quantum Limited Sub-GHz TiN Kinetic Inductance Traveling Wave Parametric Amplifier Operating in a Frequency Translating Mode},
author = {Farzad Faramarzi and Sasha Sypkens and Ryan Stephenson and Byeong H. Eom and Henry Leduc and Saptarshi Chaudhuri and Peter Day},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.00530},
year = {2025}
}