JP7219329B2 - ジョセフソン・リング変調器への表面弾性波共振器の結合 - Google Patents
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Description
SAW共振器は、多モード(共振)をサポートする光子キャビティと類似し得る。キャビティ自由スペクトル領域パラメータは、第1の超伝導SAW共振器102または第2の超伝導SAW共振器104あるいはその両方によってサポートされる多モード間の周波数間隔を決定し得る。
Claims (16)
- 第1の表面弾性波共振器と、
第2の表面弾性波共振器と、
前記第1の表面弾性波共振器と前記第2の表面弾性波共振器とに結合されたジョセフソン・リング変調器とを含む、超伝導デバイス。 - 前記ジョセフソン・リング変調器は分散非線形3波混合素子であり、
前記第1の表面弾性波共振器は第1の低損失圧電誘電体基板を含み、
前記第2の表面弾性波共振器は第2の低損失圧電誘電体基板を含む、請求項1に記載のデバイス。 - 前記第1の表面弾性波共振器は第1の超伝導線を介して前記ジョセフソン・リング変調器の第1のノードに結合され、第2の超伝導線を介して前記ジョセフソン・リング変調器の第2のノードに結合され、前記第1の超伝導線と前記第2の超伝導線とが同じ長さを含み、
前記第2の表面弾性波共振器が第3の超伝導線を介して前記ジョセフソン・リング変調器の第3のノードに結合され、第4の超伝導線を介して前記ジョセフソン・リング変調器の第4のノードに結合され、前記第3の超伝導線と前記第4の超伝導線とが同じ長さを含む、請求項1に記載のデバイス。 - 前記第1の表面弾性波共振器が前記第2の表面弾性波共振器から空間的およびスペクトル的に離隔されている、請求項2または3に記載のデバイス。
- 前記第1の表面弾性波共振器が第1の超伝導ブラッグ・ミラーと、前記第1の超伝導ブラッグ・ミラーから第1の距離だけ離隔された第2の超伝導ブラッグ・ミラーとを含み、前記第2の表面弾性波共振器が第3の超伝導ブラッグ・ミラーと、前記第3の超伝導ブラッグ・ミラーから第2の距離だけ離隔された第4の超伝導ブラッグ・ミラーとを含み、前記第1の距離と前記第2の距離とが前記第1の表面弾性波共振器と前記第2の表面弾性波共振器とによってサポートされている半波長の奇数整数倍である、請求項2または3に記載のデバイス。
- 前記第1の表面弾性波共振器の第1の中心に配置された第1の櫛形キャパシタンス・デバイスであって、前記ジョセフソン・リング変調器の向かい合ったノードの第1の組が前記第1の櫛形キャパシタンス・デバイスの向かい合ったノードに接続された、前記第1の櫛形キャパシタンス・デバイスと、
前記第2の表面弾性波共振器の第2の中心に配置された第2の櫛形キャパシタンス・デバイスであって、前記ジョセフソン・リング変調器の向かい合ったノードの第2の組が前記第2の櫛形キャパシタンス・デバイスの向かい合ったノードに接続された、前記第2の櫛形キャパシタンス・デバイスとをさらに含む、請求項2または3に記載のデバイス。 - 第1の超伝導線を介してポンプの第1のポートに接続された第1の結合キャパシタと、
第2の超伝導線を介して前記ポンプの第2のポートに接続された第2の結合キャパシタとをさらに含み、前記第1の超伝導線と前記第2の超伝導線とが位相整合されている、請求項2に記載のデバイス。 - 第1の櫛形キャパシタンス・デバイスを介して前記第1の表面弾性波共振器に結合され、前記第1の表面弾性波共振器の第1の入力信号と第1の出力信号とを搬送する第1の外部供給線と、
第2の櫛形キャパシタンス・デバイスを介して前記第2の表面弾性波共振器に結合され、前記第2の表面弾性波共振器の第2の入力信号と第2の出力信号とを搬送する第2の外部供給線とをさらに含む、請求項2または3に記載のデバイス。 - 前記ジョセフソン・リング変調器に結合されたポンプ・ポートをさらに含み、前記ポンプ・ポートを介して前記ジョセフソン・リング変調器にポンプ・ドライブが注入される、請求項2または3に記載のデバイス。
- 1つまたは複数の外部超伝導磁気コイルをさらに含み、前記1つまたは複数の外部超伝導磁気コイルを介して前記ジョセフソン・リング変調器を通る磁束が誘起される、請求項2に記載のデバイス。
- 前記第1の低損失圧電誘電体基板と前記第2の低損失圧電誘電体基板とが、石英と、ガリウム・ヒ素と、ニオブ酸リチウムと、酸化亜鉛とからなる材料のグループから選択された材料を含む、請求項2に記載のデバイス。
- 第1の超伝導表面弾性波共振器をジョセフソン・リング変調器に結合することと、
第2の超伝導表面弾性波共振器を前記ジョセフソン・リング変調器に結合することとを含む方法であって、
前記ジョセフソン・リング変調器は、ホイートストン・ブリッジ構成に配置された1つまたは複数のジョセフソン接合を含み、前記ジョセフソン・リング変調器は分散非線形3波混合素子である、方法。 - 第1の超伝導ブラッグ・ミラーを第2の超伝導ブラッグ・ミラーから第1の距離だけ離隔することを含む前記第1の超伝導表面弾性波共振器を形成することと、
第3の超伝導ブラッグ・ミラーを第4の超伝導ブラッグ・ミラーから第2の距離だけ離隔することを含む前記第2の超伝導表面弾性波共振器を形成することとをさらに含み、
前記第1の距離と前記第2の距離とは、前記第1の超伝導表面弾性波共振器と前記第2の超伝導表面弾性波共振器とによってサポートされている半波長の奇数整数倍である、請求項12に記載の方法。 - 前記第1の超伝導表面弾性波共振器の第1の中心に第1の櫛形キャパシタンス・デバイスを配置することであって、前記ジョセフソン・リング変調器の向かい合ったノードの第1の組が前記第1の櫛形キャパシタンス・デバイスの向かい合ったノードに接続される、前記第1の櫛形キャパシタンス・デバイスを配置することと、
前記第2の超伝導表面弾性波共振器の第2の中心に第2の櫛形キャパシタンス・デバイスを配置することであって、前記ジョセフソン・リング変調器の向かい合ったノードの第2の組が前記第2の櫛形キャパシタンス・デバイスの向かい合ったノードに接続される、前記第2の櫛形キャパシタンス・デバイスを配置することとをさらに含む、請求項12に記載の方法。 - 第1の結合キャパシタを第1の超伝導線を介してポンプの第1のポートに接続することと、
第2の結合キャパシタを第2の超伝導線を介して前記ポンプの第2のポートに接続することとをさらに含み、
前記第1の超伝導線と前記第2の超伝導線とが位相整合される、請求項12に記載の方法。 - 前記第1の超伝導表面弾性波共振器の第1の入力信号と第1の出力信号とを搬送する第1の外部供給線を、第1の櫛形キャパシタンス・デバイスを介して前記第1の超伝導表面弾性波共振器に結合することと、
前記第2の超伝導表面弾性波共振器の第2の入力信号と第2の出力信号とを搬送する第2の外部供給線を、第2の櫛形キャパシタンス・デバイスを介して前記第2の超伝導表面弾性波共振器に結合することとをさらに含む、請求項12に記載の方法。
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