混合模式参数放大器在动感电感电路中的应用

参量放大是量子测量的关键技术,能够以极低附加噪声放大微弱微波信号。虽然基于约瑟夫森结的放大器已成为超导量子电路的标准配置,但其磁敏感性、有限的饱和功率以及亚开尔文温区的工作要求,推动了替代性非线性平台的研发。该研究团队展示了一种基于NbTiN和NbN薄膜制备的电容耦合克尔非线性谐振器对的双模动态电感参量放大器。这些材料的分布式克尔非线性实现了非简并四波混频放大,具有近40 dB的增益、高达6.9 MHz的增益带宽积,以及比最先进约瑟夫森放大器高2-3个数量级的1 dB压缩功率。耦合模式理论模型精确描述了泵浦对杂化模式的调制效应,并定量复现了观测到的信号与闲频响应。NbN器件展现出显著更大的克尔系数和更优的增益带宽性能,凸显了高动态电感材料的优势。该工作证实耦合动态电感谐振器是实现宽带、高功率、抗磁干扰的量子极限放强的稳健平台,为超导量子比特、自旋系综、量子点及其他微波量子技术的先进读取提供了可扩展路径。
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作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2025-12-03 01:56

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