Четырехфотонный джозефсоновский параметрический СВЧ-усилитель бегущей волны

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

Джозефсоновские параметрические усилители бегущей волны могут обладать широким частотным диапазоном усиления, высокой чувствительностью и низким уровнем шума, что делает их перспективными для квантовых вычислений, систем считывания матричных приемников, спектроскопии, однофотонных детекторов и др. В данной работе исследованы образцы параметрических усилителей бегущей волны на основе трехслойной структуры Nb/AlOx/Nb типа сверхпроводник–изолятор–сверхпроводник (СИС) с единичной ячейкой типа SNAIL (Superconducting Nonlinear Asymmetric Inductive eLements) из кинетической индуктивности четырех СИС-переходов и нелинейной индуктивности меньшего СИС-перехода. Ячейки поочередно включены в противофазе по магнитному потоку, за счет внешнего магнитного поля может быть реализован отрицательный знак нелинейности Керра и уменьшение рассогласования по фазе для частоты накачки, частоты сигнала и зеркальной частоты. Измерены спектры пропускания образцов при температурах 4.2 К и 2.8 К в диапазоне частот 0.1–6 ГГц.

全文:

受限制的访问

作者简介

А. Ломоносов

Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук

Email: tarasov@hitech.cplire.ru
俄罗斯联邦, 125009, Москва, Моховая, 11, с. 7

Р. Кубраков

Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук

Email: tarasov@hitech.cplire.ru
俄罗斯联邦, 125009, Москва, Моховая, 11, с. 7

Л. Филиппенко

Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук

Email: tarasov@hitech.cplire.ru
俄罗斯联邦, 125009, Москва, Моховая, 11, с. 7

Р. Козулин

Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук

Email: tarasov@hitech.cplire.ru
俄罗斯联邦, 125009, Москва, Моховая, 11, с. 7

В. Крупенин

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Email: tarasov@hitech.cplire.ru
俄罗斯联邦, 119991, Москва, Ленинские горы, 1

В. Корнев

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Email: tarasov@hitech.cplire.ru
俄罗斯联邦, 119991, Москва, Ленинские горы, 1

М. Тарасов

Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук

编辑信件的主要联系方式.
Email: tarasov@hitech.cplire.ru
俄罗斯联邦, 125009, Москва, Моховая, 11, с. 7

参考

  1. Cullen A. L. //P roceedings of the IEE-Part B: Electronic and Communication Engineering. 1960. V. 107. № 32. P. 101. https://doi.org/10.1049/pi-b-2.1960.0085
  2. Nikolaeva A.N. , Kornev V.K. , Kolotinsiy N.V. // MDPI Appl. Sci. 2023. V. 13. P. 8236. https://doi.org/10.3390/app13148236
  3. Bell M.T. , Samolov A. // Phys. Rev. Appl. 2015. V. 4. P. 024014. https://doi.org/10.1103/PhysRevApplied.4.024014
  4. Randavie A. , Esposito M. , Planat L. , Bonet E. , Naud C., Buisson O., Guichard W., Roch N. // Nature Communications. 2022. V. 13. P. 737. https://doi.org/10.1038/s41467-022-29375-5
  5. Тарасов М., Гунбина А., Лемзяков С., Нагирная Д., Фоминский М., Чекушкин А., Кошелец В., Голдобин Э. // Физика твердого тела. 2021. Т. 63. № 9. С. 1223.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
2. Fig. 1. Transmission line with nonlinear inductance.

下载 (12KB)
3. Fig. 2. Real and imaginary parts of the impedance of a continuous line using a simple formula and calculation of the impedance mismatch of a discrete line with a real load [2].

下载 (79KB)
4. Fig. 3. Schematic representation of amplification in two modes: four-wave and three-wave.

下载 (57KB)
5. Fig. 4. Cells in the form of an RF SQUID (1), a DC SQUID (2), a kinetic inductance of four DPs (3), a SNAIL structure in the form of a SQUID with a loop of kinetic inductance of four large DPs and one small nonlinear DP (4), the same with two small DPs (5).

下载 (19KB)
6. Fig. 5. On the left is a schematic image of a SNAIL type DPUBV cell (superconducting levels are indicated in red and blue, Josephson junctions are indicated in gray circles), on the right is a real image of a fragment of the manufactured circuit in an optical profilometer.

下载 (207KB)
7. Fig. 6. Design of the DPUBV chip.

下载 (181KB)
8. Fig. 7. Measurement scheme in a Gifford-McMahon cryostat.

下载 (56KB)
9. Fig. 8. Sample holder on the left and cold board on the right.

下载 (334KB)
10. Fig. 9. Volt-ampere characteristic of a short chain of 50 SNAIL cells, calculated total gap 2.8 ∙ 4 ∙ 100 = 112 mV, measured critical current 1 μA.

下载 (31KB)
11. Fig. 10. Spectrum at the output of the sample with a pump signal of 6.1 GHz.

下载 (36KB)
12. Fig. 11. Approximation of the transmission spectra of the DPUBW with (A) and (B) 6.1 GHz pumping turned on.

下载 (37KB)

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2024