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| 作者 | Ho Eom · Close Modal |
| 期刊 | Applied Physics Letters |
| 出版日期 | 2025年1月 |
| 卷/期 | 第 126 卷 第 7 期 |
| 技术分类 | 储能系统技术 |
| 技术标签 | 储能系统 |
| 相关度评分 | ★★★★ 4.0 / 5.0 |
| 关键词 | 非弹性库珀对隧穿放大器 参量放大 噪声性能 量子极限 增益 |
语言:
中文摘要
实验表明，采用直流供电的非弹性库珀对隧穿放大器（ICTA）可实现与交流驱动的约瑟夫森参量放大器相当的增益和噪声性能。结合实验数据与仿真结果，我们发现只要低频电压噪声（表现为约瑟夫森频率线宽展宽）小于放大带宽，ICTA的噪声接近量子极限。当约瑟夫森频率线宽半高全宽为5.6 MHz时，在11 MHz带宽内实现了20 dB增益，噪声低于量子极限的1.7倍。
English Abstract
We experimentally show that the inelastic cooper-pair tunneling amplifier (ICTA), implementing a DC-powered parametric amplification scheme, can achieve gain and noise performance similar to that of AC-powered Josephson parametric amplifiers. Using experimental data and simulations, we show that the ICTA has near-quantum-limited noise as long as low-frequency voltage noise, expressed as broadening of the Josephson frequency line, is narrower than the amplification bandwidth. We observe a gain of 20 dB across a 11 MHz bandwidth with noise below 1.7 times the quantum limit when the full width at half maximum of the Josephson frequency linewidth is 5.6 MHz.
S
SunView 深度解读
该量子放大器噪声抑制技术对阳光电源高精度测量系统具有理论参考价值。研究揭示的低频噪声与带宽关系原理，可启发ST储能变流器和SG逆变器中微弱信号检测电路的优化设计。特别是在电网电压波动监测、故障电弧检测等应用场景，通过控制偏置电压噪声带宽与信号带宽的比例关系，可提升PowerTitan储能系统的电网适应性和iSolarCloud平台的故障诊断精度。该噪声抑制思路也可应用于充电桩的绝缘监测和SiC器件驱动电路的抗干扰设计，提升产品在复杂电磁环境下的可靠性。