迈向薄膜超导参量放大器的可扩展制造
介观与纳米尺度物理
2024-12-23 v2
摘要
动力学电感行波参量放大器（KTWPA）正成为许多应用中的核心组件，在这些应用中，接近量子极限附加噪声的宽带低温射频放大至关重要。这些薄膜超导器件独特地能够同时提供大动态范围和从单光子到数十万光子信号的量子极限放大。尽管共面NbTiN薄膜KTWPA性能前景广阔，但最初“简单”单层金属制造的承诺遇到了障碍，其更广泛的采用因低制造良率而受阻。在这项工作中，我们提出了一种后光刻校正技术，可消除短路，显著提高良率并实现可靠的晶圆级生产。利用自动图像采集、误差分析和校正，我们成功地在高阻硅上制造了可工作的KTWPA，在2-4 GHz范围内实现了>10 dB的增益。该方法为KTWPA的规模化制造铺平了道路，使其能够广泛应用于量子技术。
引用
@article{arxiv.2410.17512,
title = {Towards the Scalable Fabrication of thin-film Superconducting Parametric Amplifiers},
author = {Abdallah El Kass and Kevin A. F. Simoes and Cassandra Chua and David J. Reilly and Kun Zuo and Thomas A. Ohki},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.17512},
year = {2024}
}