超导谐振器参量放大器的非简并泵浦及其相位敏感放大证据

超导谐振器参量放大器在众多基础物理实验和实际应用中具有潜在的重要价值。该研究团队提出并实现了一种通过非简并泵浦实现放大的操作方案,解决了参量放大器设计中的两个关键挑战:在可放大频带内增益不连续以及泵浦信号的去除问题。研究团队基于NbN薄膜半波谐振器放大器,实验验证了非简并泵浦方案,并测量到26 dB的峰值增益和0.5 MHz的3 dB带宽。两个非简并泵浦信号的频率分别位于峰值增益频率的上下约10个带宽处。研究发现,与传统的简并泵浦方案相比,非简并泵浦方案在增益随时间漂移方面表现出更高的稳定性,稳定性提高了4倍。该方案还保留了NbN谐振器参量放大器在约4 K环境下可靠放大的灵活性,并适用于交叉谐波放大。通过在不同频率下使用泵浦信号,当信号与闲频信号简并时,可以实现相位敏感放大。实验测得增益为23 dB,压缩比为6 dB。

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