20 GHz以上的无线约瑟夫森参量放大器

在高温环境下运行超导量子比特能提升冷却能力从而增强系统可扩展性,但需要抑制热光子以保持相干性和读出保真度。这促使研究转向更高工作频率,该频率要求用于量子比特读出的高频放大器具有接近量子极限的噪声特性。该团队报道了一种工作频率超过20 GHz的无线约瑟夫森参量放大器(WJPA)的设计与实验实现。其无线设计消除了高频环境下常见的损耗和阻抗失配问题。该放大器在21-23.5 GHz可调频率范围内实现超过20 dB增益,典型动态带宽为3 MHz。通过Y因子测量和基于量子比特的光子数标定,研究人员证实该放大器仅引入约两个光子的附加噪声。

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