Readout of a quantum processor with high dynamic range Josephson parametric amplifiers

放大器 物理 射频功率放大器 量子极限 动态范围 量子位元 光电子学 电子工程 电气工程 量子 工程类 光学 CMOS芯片 量子力学
作者
T. White,Alex Opremcak,George Sterling,Alexander N. Korotkov,D. Sank,Rajeev Acharya,M. Ansmann,Frank Arute,Kunal Arya,Joseph C. Bardin,Andreas Bengtsson,Alexandre Bourassa,Jenna Bovaird,Leon Brill,Bob B. Buckley,David A. Buell,Tim Burger,Brian Burkett,Nicholas Bushnell,Zijun Chen,B. Chiaro,Josh Cogan,Roberto Collins,Alexander Crook,Ben Curtin,Sean Demura,A. Dunsworth,Catherine Erickson,Reza Fatemi,Leslie Flores-Burgos,Ebrahim Forati,Brooks Foxen,William Giang,Marissa Giustina,Alejandro Grajales Dau,Michael C. Hamilton,Sean D. Harrington,Jeremy Hilton,Markus R. Hoffmann,Sabrina Hong,Trent Huang,Ashley Huff,Justin Iveland,E. Jeffrey,Márika Kieferová,Seon Kim,Paul V. Klimov,Fedor Kostritsa,John Mark Kreikebaum,David Landhuis,Pavel Laptev,Lily Laws,Kenneth Lee,Brian Lester,Alexander Lill,Wayne Liu,Aditya Locharla,Erik Lucero,Trevor McCourt,Matt McEwen,Xiao Mi,Kevin C. Miao,Shirin Montazeri,Alexis Morvan,M. Neeley,C. Neill,Ani Nersisyan,Jiun How Ng,Anthony Nguyen,Murray Nguyen,R. Potter,Chris Quintana,P. Roushan,Kannan Sankaragomathi,Kevin J. Satzinger,Christopher Schuster,Michael Shearn,Aaron Shorter,Vladimir Shvarts,Jindra Skruzny,W. Clarke Smith,Marco Szalay,Alfredo Torres,Bryan Woo,Z. Jamie Yao,P. Yeh,Juhwan Yoo,Grayson Young,Ningfeng Zhu,Nicholas Zobrist,Yu Chen,A. Megrant,J. Kelly,Ofer Naaman
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:122 (1) 被引量:5
标识
DOI:10.1063/5.0127375
摘要

We demonstrate a high dynamic range Josephson parametric amplifier (JPA) in which the active nonlinear element is implemented using an array of rf-SQUIDs. The device is matched to the 50 $\Omega$ environment with a Klopfenstein-taper impedance transformer and achieves a bandwidth of 250-300 MHz, with input saturation powers up to -95 dBm at 20 dB gain. A 54-qubit Sycamore processor was used to benchmark these devices, providing a calibration for readout power, an estimate of amplifier added noise, and a platform for comparison against standard impedance matched parametric amplifiers with a single dc-SQUID. We find that the high power rf-SQUID array design has no adverse effect on system noise, readout fidelity, or qubit dephasing, and we estimate an upper bound on amplifier added noise at 1.6 times the quantum limit. Lastly, amplifiers with this design show no degradation in readout fidelity due to gain compression, which can occur in multi-tone multiplexed readout with traditional JPAs.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
BL完成签到,获得积分20
1秒前
1秒前
超级的路人完成签到,获得积分10
1秒前
CL完成签到,获得积分10
1秒前
yc发布了新的文献求助10
2秒前
orixero应助快乐的土土采纳,获得10
2秒前
wjx发布了新的文献求助10
2秒前
共享精神应助直率芸遥采纳,获得10
2秒前
3秒前
深情安青应助euphoria采纳,获得10
3秒前
香蕉觅云应助茴香采纳,获得10
4秒前
不发sci不改名完成签到,获得积分10
4秒前
wxl完成签到 ,获得积分10
4秒前
BL发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
汉堡包应助yk采纳,获得10
5秒前
科研发布了新的文献求助10
5秒前
学习猴发布了新的文献求助10
6秒前
chen发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
happiness发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
焚蕊听水榭完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
琉璃岁月发布了新的文献求助20
8秒前
9秒前
eros完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
共享精神应助姜茶采纳,获得10
11秒前
烧瓶杀手发布了新的文献求助10
11秒前
将将发布了新的文献求助10
11秒前
书晗完成签到,获得积分20
12秒前
12秒前
12秒前
研友_nEWrN8完成签到,获得积分10
13秒前
高冉完成签到 ,获得积分10
13秒前
13秒前
Lcrainy发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
高分求助中
Encyclopedia of Mathematical Physics 2nd edition 888
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 600
材料概论 周达飞 ppt 500
Nonrandom distribution of the endogenous retroviral regulatory elements HERV-K LTR on human chromosome 22 500
Hydropower Nation: Dams, Energy, and Political Changes in Twentieth-Century China 500
Introduction to Strong Mixing Conditions Volumes 1-3 500
Optical and electric properties of monocrystalline synthetic diamond irradiated by neutrons 320
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3805997
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3350835
关于积分的说明 10351617
捐赠科研通 3066714
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1684126
邀请新用户注册赠送积分活动 809309
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 765432