使用开源频域模拟器对约瑟夫森行波参量放大器中磁通可调性的建模
量子物理
2025-04-16 v1
摘要
约瑟夫森行波参量放大器（JTWPAs）是量子技术领域中许多实验不可或缺的组成部分。此类器件由数百个基于约瑟夫森结的单元组成，表现出复杂的非线性行为，通常无法用简单的解析模型完全解释，因此需要使用数值模拟器。JTWPAs 的一个非常有用的特性是可以通过外部磁通进行偏置，从而实现对非线性的原位控制。因此，数值模拟器支持这一特性是非常必要的。允许对 JTWPA 磁通偏置进行建模的开源数值工具（如 WRSPICE 或 PSCAN2）基于时域方法，通常需要较长的模拟时间才能获得准确的结果。在本工作中，我们使用最近开发的频域开源数值模拟器 JosephsonCircuits.jl 对典型的磁通可调 JTWPA 的增益性能进行了建模，该方法具有比时域方法快约 10,000 倍的模拟时间优势。通过比较数值结果与实验结果，我们验证了该方法在建模 JTWPAs 磁通相关行为方面的有效性。
关键词
引用
@article{arxiv.2408.17293,
title = {Modeling flux tunability in Josephson Traveling Wave Parametric Amplifiers with an open-source frequency-domain simulator},
author = {A. Levochkina and I. Chatterjee and P. Darvehi and H. G. Ahmad and P. Mastrovito and D. Massarotti and D. Montemurro and F. Tafuri and G. P. Pepe and Kevin P. O'Brien and M. Esposito},
journal= {arXiv preprint arXiv:2408.17293},
year = {2025}
}