Bimodal Approach for Noise Figures of Merit Evaluation in Quantum-Limited Josephson Traveling Wave Parametric Amplifiers
Year: 2022
Authors: Fasolo L.; Barone C.; Borghesi M.; Carapella G.; Caricato A. P.; Carusotto I.; Chung W.; Cian A.; Di Gioacchino D.; Enrico E.; Falferi P.; Faverzani M.; Ferri E.; Filatrella G.; Gatti C.; Giachero A.; Giubertoni D.; Greco A.; Kutlu C.; Leo A.; Ligi C.; Livreri P.; MacCarrone G.; Margesin B.; Maruccio G.; Matlashov A.; Mauro C.; Mezzena R.; Monteduro A. G.; Nucciotti A.; Oberto L.; Pagano S.; Pierro V.; Piersanti L.; Rajteri M.; Rettaroli A.; Rizzato S.; Semertzidis Y. K.; Uchaikin S.; Vinante A.
Autors Affiliation: Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli; Institute for Basic Science, Daejeon; Bruno Kessler Foundation; Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica; Universita del Salento; Universita degli Studi di Palermo; INFN, Laboratori Nazionali Di Frascati; Universita di Trento; Universita degli Studi di Milano-Bicocca; Universita degli Studi di Salerno; CNR – Istituto Nazionale di Ottica; Universita degli Studi del Sannio; CNR – IFN; CNR SPIN
Abstract: The advent of ultra-low noise microwave amplifiers revolutionized several research fields demanding quantum-limited technologies. Exploiting a theoretical bimodal description of a linear phase-preserving amplifier, in this contribution we analyze some of the intrinsic properties of a model architecture (i.e., an rf-SQUID based Josephson Traveling Wave Parametric Amplifier) in terms of amplification and noise generation for key case study input states (Fock and coherent). Furthermore, we present an analysis of the output signals generated by the parametric amplification mechanism when thermal noise fluctuations feed the device.
Journal/Review: IEEE TRANSACTIONS ON APPLIED SUPERCONDUCTIVITY
Volume: 32 (4) Pages from: 1700306-1 to: 1700306-6
KeyWords: Microwave photonics; Noise figure; Superconducting microwave devicesDOI: 10.1109/TASC.2022.3148692