面向量子极限的动力电感traveling wave参数放大器：方法与表征
量子物理
2025-07-11 v1
摘要
我们Present了实现基于无序超导体(本案例为钌钛氮(NbTiN))动力电感traveling wave参数放大器(TWPAs)的详细仿真和设计框架。这些动力电感 TWPAs(KITs)通过三波混合(3WM)实现高带宽增益和接近量子极限(nQL)噪声。代表性制造器件——使用反向微带(IMS)、色散工程的人工传输线实现——显示出超过 25 dB 的功率增益、超过 3 GHz 的带宽，并且在无磁屏蔽条件下达到最终系统噪声水平为 1.1 个量子。这些性能指标与最先进的Josephson 结基于 TWPAs 相当，但涉及更简单的制造工艺，可提供三个数量级更高的动态范围( dBm, dBm)，并且对高磁场具有很强的鲁棒性——这使得 KITs 成为读取量子信息和超导探测器系统的吸引技术。
引用
@article{arxiv.2507.07706,
title = {Kinetic Inductance Traveling Wave Parametric Amplifiers Near the Quantum Limit: Methodology and Characterization},
author = {L. Howe and A. Giachero and M. Vissers and P. Campana and J. Wheeler and J. Gao and J. Austermann and J. Hubmayr and A. Nucciotti and J. Ullom},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.07706},
year = {2025}
}