JP7241446B2 - 超伝導デバイス、超伝導デバイスを形成する方法、超伝導4ポート・サーキュレータ、超伝導4ポート・サーキュレータを形成する方法、および超伝導4ポート・サーキュレータを動作させる方法 - Google Patents
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Description
|r|2+|t|2=1
ここで、rは反射係数、tは透過パラメータ、t’=-t*である(t*はtの共役である)。ユニタリとは、デバイス130がエネルギーおよび位相のコヒーレンスを維持するということである。非縮退の三波混合超伝導デバイス130の完全変換動作点(full conversion working point)は、
|r|2=0、|t|2=1
である。
fP=fI-fS=f2-f1
Claims (15)
- 超伝導デバイスであって、
第1の信号ポートおよび第1のアイドラー・ポートを備えている第1のジョセフソン・パラメトリック・デバイスと、
第2の信号ポートおよび第2アイドラー・ポートを備えている第2のジョセフソン・パラメトリック・デバイスと
を備えており、
前記第1のジョセフソン・パラメトリック・デバイスおよび前記第2のジョセフソン・パラメトリック・デバイスが、非縮退の三波混合超伝導デバイスであり、前記非縮退の三波混合超伝導デバイスがジョセフソン・リング変調器を備えており、該ジョセフソン・リング変調器は、前記第1のジョセフソン・パラメトリック・デバイスおよび前記第2のジョセフソン・パラメトリック・デバイスに結合されている、
前記第1の信号ポートおよび前記第2の信号ポートが、第1の結合器に結合するように構成されており、
前記第1のアイドラー・ポートおよび前記第2のアイドラー・ポートが、第2の結合器に結合するように構成されている、
前記超伝導デバイス。 - 前記第1のジョセフソン・パラメトリック・デバイスおよび前記第2のジョセフソン・パラメトリック・デバイスが並列に結合されている、請求項1に記載の超伝導デバイス。
- 前記第1のジョセフソン・パラメトリック・デバイスの前記第1の信号ポートおよび前記第2のジョセフソン・パラメトリック・デバイスの前記第2の信号ポートが第1の機能を有するように構成されている、請求項1に記載の超伝導デバイス。
- 前記第1のジョセフソン・パラメトリック・デバイスの前記第1のアイドラー・ポートおよび前記第2のジョセフソン・パラメトリック・デバイスの前記第2のアイドラー・ポートが第2の機能を有するように構成されている、請求項3に記載の超伝導デバイス。
- 前記第1のジョセフソン・パラメトリック・デバイスが第3の混合ポートを備えており、前記第2のジョセフソン・パラメトリック・デバイスが別の第3の混合ポートを備えている、請求項4に記載の超伝導デバイス。
- 前記第1のジョセフソン・パラメトリック・デバイスの前記第3の混合ポートおよび前記第2のジョセフソン・パラメトリック・デバイスの前記別の第3の混合ポートが第3の機能を有するように構成されている、請求項5に記載の超伝導デバイス。
- 前記第1のジョセフソン・パラメトリック・デバイスおよび前記第2のジョセフソン・パラメトリック・デバイスが前記第1の結合器から信号を受信するように構成されている、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の超伝導デバイス。
- 前記第1のジョセフソン・パラメトリック・デバイスおよび前記第2のジョセフソン・パラメトリック・デバイスが、前記信号を前記第2の結合器に出力するように構成されており、前記信号が、前記第2の結合器が1つのポートを介して前記信号を出力するよう構成されるように、前記第1のジョセフソン・パラメトリック・デバイスおよび前記第2のジョセフソン・パラメトリック・デバイスによって変換されている、請求項7に記載の超伝導デバイス。
- 前記第1のジョセフソン・パラメトリック・デバイスおよび前記第2のジョセフソン・パラメトリック・デバイスが前記第2の結合器から信号を受信するように構成されている、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の超伝導デバイス。
- 前記第1のジョセフソン・パラメトリック・デバイスおよび前記第2のジョセフソン・パラメトリック・デバイスが、前記信号を前記第1の結合器に出力するように構成されており、前記信号が、前記第1の結合器が1つのポートを介して前記信号を出力するよう構成されるように、前記第1のジョセフソン・パラメトリック・デバイスおよび前記第2のジョセフソン・パラメトリック・デバイスによって変換されている、請求項9に記載の超伝導デバイス。
- 前記第1の結合器および前記第2の結合器が90度ハイブリッド結合器であるか、
前記第1の結合器が90度ハイブリッド結合器であり、且つ前記第2の結合器が180度ハイブリッド結合器であるか、または
前記第1の結合器が180度ハイブリッド結合器であり、且つ前記第2の結合器が90度ハイブリッド結合器である、
請求項1乃至10のいずれか1項に記載の超伝導デバイス。 - 超伝導デバイスを形成する方法であって、
第1の信号ポートおよび第1のアイドラー・ポートを備えている第1のジョセフソン・パラメトリック・デバイスを提供することと、
第2の信号ポートおよび第2のアイドラー・ポートを備えている第2のジョセフソン・パラメトリック・デバイスを提供することであって、前記第1のジョセフソン・パラメトリック・デバイスおよび第2のジョセフソン・パラメトリック・デバイスが非縮退の三波混合超伝導デバイスであり、前記非縮退の三波混合超伝導デバイスがジョセフソン・リング変調器を備えており、該ジョセフソン・リング変調器は、前記第1のジョセフソン・パラメトリック・デバイスおよび前記第2のジョセフソン・パラメトリック・デバイスに結合されている、前記提供することと、
前記第1の信号ポートおよび前記第2の信号ポートを第1の結合器に結合することと、
前記第1のアイドラー・ポートおよび前記第2のアイドラー・ポートを第2の結合器に結合することと
を含む、前記方法。 - 超伝導4ポート・サーキュレータであって、
第1の信号ポートおよび第1のアイドラー・ポートを備えている第1のジョセフソン・パラメトリック・デバイスと、
第2の信号ポートおよび第2のアイドラー・ポートを備えている第2のジョセフソン・パラメトリック・デバイスと
を備えており、
前記第1のジョセフソン・パラメトリック・デバイスおよび前記第2のジョセフソン・パラメトリック・デバイスが、非縮退の三波混合超伝導デバイスであり、前記非縮退の三波混合超伝導デバイスがジョセフソン・リング変調器を備えており、該ジョセフソン・リング変調器は、前記第1のジョセフソン・パラメトリック・デバイスおよび前記第2のジョセフソン・パラメトリック・デバイスに結合されている、
前記第1の信号ポートおよび前記第2の信号ポートが、第1の結合器に結合するように構成されており、
前記第1のアイドラー・ポートおよび前記第2のアイドラー・ポートが、第2の結合器に結合するように構成されている、
前記超伝導4ポート・サーキュレータ。 - 超伝導4ポート・サーキュレータを形成する方法であって、前記超伝導4ポート・サーキュレータが、
第1の信号ポートおよび第1のアイドラー・ポートを備えている第1のジョセフソン・パラメトリック・デバイスと、
第2の信号ポートおよび第2のアイドラー・ポートを備えている第2のジョセフソン・パラメトリック・デバイスと
とを備えており、
前記方法が、
第1の信号ポートおよび第1のアイドラー・ポートを備えている第1のジョセフソン・パラメトリック・デバイスを提供することと、
第2の信号ポートおよび第2のアイドラー・ポートを備えている第2のジョセフソン・パラメトリック・デバイスを提供することと、
前記第1の信号ポートおよび前記第2の信号ポートを第1の結合器に結合することと、
前記第1のアイドラー・ポートおよび前記第2のアイドラー・ポートを第2の結合器に結合することと
を含み、前記第1のジョセフソン・パラメトリック・デバイスおよび前記第2のジョセフソン・パラメトリック・デバイスが非縮退の三波混合超伝導デバイスであり、前記非縮退の三波混合超伝導デバイスがジョセフソン・リング変調器を備えており、該ジョセフソン・リング変調器は、前記第1のジョセフソン・パラメトリック・デバイスおよび前記第2のジョセフソン・パラメトリック・デバイスに結合されている、前記方法。 - 請求項13に記載の超伝導4ポート・サーキュレータを動作させる方法であって、
第1の結合器のポートで信号を受信することであって、第1のジョセフソン・パラメトリック・デバイスおよび第2のジョセフソン・パラメトリック・デバイスが、前記第1の結合器および第2の結合器に並列に結合される、前記受信することと、
前記第2の結合器の事前に定義されたポートで前記信号を出力することと
を含む、前記方法。
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