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基于耦合非对称 SQUID 链的行波参量放大器

超导电性 2015-09-16 v1

摘要

提出了一种行波参量放大器 (TWPA),它由一条基于耦合非对称超导量子干涉器件 (SQUID) 链构成的传输线组成。这种传输线的独特性质在于其非线性可通过外部磁通量调节,甚至可以改变符号。传输线的这一特性可用于在简并四波混频过程中实现相位匹配,该过程可用于在强泵浦存在下对弱信号进行参量放大。对 TWPA 设计的数值模拟表明,通过调谐可以实现相位匹配,并能实现作为传输线长度函数的指数增益。所提设计的灵活性可以实现:单元数少于 211 个的紧凑型 TWPA、大于 20 dB 的信号增益、大于 5.4 GHz 的 3 dB 带宽以及高达 -98 dBm 的饱和功率。这种放大器设计非常适合在紧凑配置中用于量子电路或天文探测器的多路复用读出,有助于实现片上集成。

关键词

引用

@article{arxiv.1509.04573,
  title  = {Traveling Wave Parametric Amplifier based on a chain of Coupled Asymmetric SQUIDs},
  author = {M. T. Bell and A. Samolov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1509.04573},
  year   = {2015}
}