基于动力学电感的毫米波四波混频用于量子器件

毫米波超导器件为 1 K 以上温度下的量子实验提供了平台，并为强耦合 regime 下光-物质相互作用研究开辟了新途径。利用与薄膜材料动力学电感相关的本征非线性，我们实现了毫米波频率下的四波混频，展示了超导量子系统的关键组件。我们报道了约 100 GHz 氮化铌谐振器的性能，其图案化于原子层沉积生长的薄（20-50 nm）膜上，面电感高达 212 pH/方，临界温度高达 13.9 K。对于厚度大于 20 nm 的膜，我们测得品质因子为 $1$-$6\times 10^4$，可能受两能级系统限制。最后，我们测得 95 GHz 器件的简并参量转换，前向效率高达 +16 dB，为毫米波频率下非线性量子器件的开发铺平了道路。