空军工程大学信息与导航学院, 陕西 西安 710077
量子纠缠微波信号是微波频段的连续变量纠缠态,在固态量子信息处理、量子计算机和 量子通信等领域有巨大的应用前景。在超导条件下利用泵浦信号驱动约瑟夫森结可以产生纠缠微波。 简述了约瑟夫森参量放大器、约瑟夫森环形调制器和约瑟夫森混合器3种参量设备,介绍了2种基于 超导约瑟夫森结的双路径量子纠缠微波生成方案,比较了它们的异同,并指出了目前存在的问题, 预测了纠缠微波未来的研究方向和发展趋势。
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约瑟夫森混合器是一种能够生成纠缠量子微波信号的电路。 建立了约瑟夫森混合器的等效电路模型, 对三波混频哈密顿量进行量子化,研究了约瑟夫森结的临界电流、分路线性电感、谐振器传输线等效电感 以及外加穿过环路磁通对三波混频强度的影响。仿真结果表明:约瑟夫森结的临界电流决定了选择的线性 电感最大值,而对三波混频强度影响不大;线性电感的大小决定了外加穿过环路磁通的最优值以及三波混 频强度的最大值;谐振器传输线等效电感在允许范围内越小越好。研究对于有效选择电路元器件参数, 提高纠缠量子微波生成能力有重要价值。
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