通过全哈密顿量调控优化基于约瑟夫森环调制器的约瑟夫森参量放大器
量子物理
2020-05-18 v3
摘要
约瑟夫森参量放大器（JPA）是在微波频段用于量子传感和量子比特读取的非线性器件。尽管 JPA 通常工作在量子极限，但其增益在极小的（几个光子）输入功率下便会饱和。在先前的工作中，我们表明 JPA 的饱和功率并非受限于泵浦耗尽，而是受限于约瑟夫森结的高阶非线性——即 JPA 中实现放大的非线性电路元件。在此，我们对 JPA 中的非线性进行了系统研究，展示了哪些非线性限制了饱和功率，并提出了一种优化电路参数以获得最佳 JPA 的策略。为具体起见，我们聚焦于围绕约瑟夫森环调制器（JRM）构建的 JPA。我们表明，通过调节外部和分流电感，应能够将现有最佳实验可用的 JPA 的饱和功率提升约 dB。最后，我们认为我们的方法和定性结果适用于广泛的基于腔的 JPA。
引用
@article{arxiv.1911.11176,
title = {Optimizing Josephson-Ring-Modulator-based Josephson Parametric Amplifiers via full Hamiltonian control},
author = {Chenxu Liu and Tzu-Chiao Chien and Michael Hatridge and David Pekker},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.11176},
year = {2020}
}
备注
24 pages, 12 figures