基于无序半导体的光子热功放放大器

介绍并分析了用于低温运行的光子热功放放大器 (PHA)。该设备由两个可变范围跳跃储备仓组成，经无损线连接，可通过光子模式进行热量交换。这种配置使负热导阻 (NDTC) 得以实现，可用于放大热信号。为实现此目的，一个储备仓维持在高温，作为热移栅器的源端；另一个储备仓通过隧穿接触金属储备仓，作为栅极和漏极端子。通过调整栅温，可控制源漏之间的热流交换。我们提出了两种不同的参数选择：前者侧重于调制源漏热流，后者侧重于调制较低温可变范围跳跃储备仓。最后，我们提出了一种潜在的设计变体，所有电子储备仓仅通过光子模式相互热连接，允许远距离元素之间的相互作用。该 PHA 的提出解决了 mK 范围内缺乏热移栅器和功放放大器的问题，同时与电路量子电动力学中丰富的工具箱兼容，可适用于包括量子技术在内的各种应用，如感测、开发亚开尔文温度下的热电路和控制器。