宽带 Josephson 参量隔离器
量子物理
2024-06-05 v3 超导电性
摘要
构建基于超导量子比特的量子计算机所需的低温硬件需要多种微波组件。这些元件包括微波耦合器、滤波器、放大器以及环行器/隔离器。传统上作为分立组件实现，将这些外围硬件进行集成以减小整体体积、热负载和附加噪声，是随着量子比特数量攀升至 100+ 规模而扩展现代量子处理器的关键挑战。基于铁氧体的微波隔离器通常用于读取链中以将量子比特与谐振器同读取电子学解耦，仍是作为分立组件使用的体积最大的器件之一。在此我们提出一种源自直流超导量子干涉器件（DC-SQUID）的替代性双端口隔离集成电路。利用磁通调制的 DC-SQUID 的三波微波混频特性实现非互易传输。我们展示当多个 DC-SQUID 嵌入多极点导纳反演滤波器结构中时，由 DC-SQUID 磁通泵浦产生的三波混频可提供定向微波功率流。对于三极点滤波器器件，我们在 600 MHz 带宽上实验演示了大于 15 dB 的方向性。
引用
@article{arxiv.2212.08563,
title = {Wideband Josephson Parametric Isolator},
author = {M. A. Beck and M. Selvanayagam and A. Carniol and S. Cairns and C. P. Mancini},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.08563},
year = {2024}
}
备注
16 pages, 10 figures