Четырехфотонный джозефсоновский параметрический СВЧ-усилитель бегущей волны

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

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.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. А. Ломоносов

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

Email: tarasov@hitech.cplire.ru
Россия, 125009, Москва, Моховая, 11, с. 7

Р. В. Кубраков

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

Email: tarasov@hitech.cplire.ru
Россия, 125009, Москва, Моховая, 11, с. 7

Л. В. Филиппенко

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

Email: tarasov@hitech.cplire.ru
Россия, 125009, Москва, Моховая, 11, с. 7

Р. К. Козулин

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

Email: tarasov@hitech.cplire.ru
Россия, 125009, Москва, Моховая, 11, с. 7

В. А. Крупенин

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Email: tarasov@hitech.cplire.ru
Россия, 119991, Москва, Ленинские горы, 1

В. К. Корнев

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Email: tarasov@hitech.cplire.ru
Россия, 119991, Москва, Ленинские горы, 1

М. А. Тарасов

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

Автор, ответственный за переписку.
Email: tarasov@hitech.cplire.ru
Россия, 125009, Москва, Моховая, 11, с. 7

Список литературы

  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.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Линия передачи с нелинейной индуктивностью.

Скачать (12KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Действительная и мнимая части импеданса непрерывной линии по простой формуле и расчет рассогласования импедансов дискретной линии с действительной нагрузкой [2].

Скачать (79KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Схематическое изображение усиления в двух режимах: четырехволновом и трехволновом.

Скачать (57KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Ячейки в виде ВЧ-СКВИДа (1), ПТ-СКВИДа (2), кинетической индуктивности из четырех ДП (3), SNAIL-структуры в виде СКВИДа с петлей из кинетической индуктивности четырех больших ДП и одним малым нелинейным ДП (4), то же с двумя малыми ДП (5).

Скачать (19KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Слева– схематическое изображение ячейки ДПУБВ типа SNAIL (красным и синим цветами обозначены сверхпроводящие уровни, серые круги – джозефсоновские переходы), справа – реальное изображение фрагмента изготовленной схемы в оптическом профилометре.

Скачать (207KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Дизайн чипа ДПУБВ.

Скачать (181KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Схема измерения в криостате Гиффорда–Мак-Магона.

Скачать (56KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Держатель образца слева и холодная плата справа.

Скачать (334KB)
Метаданные
10. Рис. 9. Вольт-амперная характеристика короткой цепочки 50 ячеек SNAIL, расчетная суммарная щель 2.8 ∙ 4 ∙ 100 = 112 мВ, измеренный критический ток 1 мкА.

Скачать (31KB)
Метаданные
11. Рис. 10. Спектр на выходе образца с сигналом накачки 6.1 ГГц.

Скачать (36KB)
Метаданные
12. Рис. 11. Аппроксимация спектров пропускания ДПУБВ с включенной (А) и выключенной (В) накачкой 6.1 ГГц.

Скачать (37KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».