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使用动力学电感行波参量放大器改进微波 SQUID 复用器读出

天体物理仪器与方法 2023-06-07 v1 量子物理

摘要

我们报道了将动力学电感行波参量放大器(KITWPA)用作微波超导量子干涉器件(SQUID)复用器(umux)读出链中第一级放大器的使用。该 umux 设计用于复用来自低温探测器阵列的信号,例如超导转变边传感器微热量计。当以周期磁通斜坡调制以线性化 SQUID 响应时,磁通噪声平均从 KITWPA 关断时的 1.61.6 μΦ0/Hz\mu\Phi_0/\sqrt{\mathrm{Hz}} 改善至 KITWPA 开启时的 0.770.77 μΦ0/Hz\mu\Phi_0/\sqrt{\mathrm{Hz}}。当将 umux 静态偏置至最大磁通敏感点时,磁通噪声从 0.450.45 μΦ0/Hz\mu\Phi_0/\sqrt{\mathrm{Hz}} 降至 0.20.2 μΦ0/Hz\mu\Phi_0/\sqrt{\mathrm{Hz}}。我们通过将一个转变边传感器微热量计耦合至 umux 并探测背景辐射,验证了这一新读出方案。umux 与 KITWPA 的组合提供了多种新能力,包括改进的探测器灵敏度与更高效的带宽利用。

关键词

引用

@article{arxiv.2303.04181,
  title  = {Improved microwave SQUID multiplexer readout using a kinetic-inductance traveling-wave parametric amplifier},
  author = {M. Malnou and J. A. B. Mates and M. R. Vissers and L. R. Vale and D. R. Schmidt and D. A. Bennett and J. Gao and J. N. Ullom},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2303.04181},
  year   = {2023}
}