从单磁通量子电路到室温的光子链路
量子物理
2023-11-28 v2 应用物理
光学
摘要
在低温与室温环境间进行宽带、高能效的信号传输一直是超导量子和经典逻辑电路的主要瓶颈。光子链路有望通过同时提供高带宽和低热负载来克服这一挑战。然而，低温电光调制器——用于电信号光子读出的关键组件——的发展因超导电路的严苛要求而受阻。例如，快速单磁通量子（RSFQ）电路工作的信号幅度仅几毫伏（mV），远低于常规电路所用的伏级信号。在此，我们展示了首个无需额外电学放大的RSFQ电路直接光学读出，其由一种新型超导电光调制器（SEOM）实现，该调制器在1米长SEOM上具有创纪录的低半波电压V{\pi}为42 mV。利用超导体的低欧姆损耗，我们打破了基本的V{\pi}-带宽权衡，并在低温下0.2米长SEOM上展示了高达17 GHz的电光带宽。我们的工作为未来大规模超导电路与室温电子学之间的高带宽信号传输提供了可行方案。
引用
@article{arxiv.2309.03284,
title = {Photonic link from single flux quantum circuits to room temperature},
author = {Mohan Shen and Jiacheng Xie and Yuntao Xu and Sihao Wang and Risheng Cheng and Wei Fu and Yiyu Zhou and Hong X. Tang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.03284},
year = {2023}
}