基于Al-InAs超导-半导体Josephson结的Kerr非线性与参量放大
量子物理
2024-08-19 v3 介观与纳米尺度物理
摘要
接近量子极限的Josephson参量放大器（JPA）是超导量子电路中的关键组件。然而，已知Josephson余弦势的高阶非线性会导致增益压缩，从而限制可扩展性。为了降低四阶或Kerr非线性，我们利用Al-InAs超导-半导体混合Josephson结（JJ）实现了一个参量放大器。我们从两个不同的器件中提取了Al-InAs JJ的Kerr非线性，并表明与具有相同Josephson电感的Al- 结相比，其Kerr非线性低了三个数量级。随后，我们展示了一个由Al-InAs结制成的四波混频（4WM）参量放大器，其实现了超过20 dB的增益和-119 dBm的压缩功率，性能优于基于Al结的单谐振JPA。
关键词
引用
@article{arxiv.2402.11085,
title = {Kerr nonlinearity and parametric amplification with an Al-InAs superconductor-semiconductor Josephson junction},
author = {Z. Hao and T. Shaw and M. Hatefipour and W. M. Strickland and B. H. Elfeky and D. Langone and J. Shabani and S. Shankar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.11085},
year = {2024}
}
备注
7 pages, 5 figures, v3 - final submission version, added data repository DOI