[發明專利]一種具有強隔離功能的片上反射型量子放大器

在審

• 申請號: 202110485641.0
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113131878A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 黃汝田;何永成;耿霄;何楷泳;趙昌昊;戴根婷;劉建設;陳煒
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H03F1/42
• 分類號: H03F1/42;H03F7/00
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 李丹;栗若木

1.一種具有強隔離功能的片上反射型量子放大器，包括：集成在一顆芯片上的一個以上環行器、兩個以上隔離器、一個以上量子放大器；其中，

環行器為多端口的片上超導環行器，其中，一個輸入端口，用于與相鄰環行器或隔離器的輸出端口連接；一個輸出端口，用于與相鄰環行器或隔離器的輸入端口連接；剩余端口用于分別連接負載；

隔離器為二端口的器件，其中一個端口用于級聯環行器或隔離器，其中一個端口用于作為片上量子放大器的一個輸入/輸出端口或者用于級聯隔離器或環行器，隔離器用于對輸入信號進行轉換輸出；

其中，負載包括反射型量子放大器或預設阻值的電阻，且至少一個負載為反射型量子放大器。

2.根據權利要求1所述的片上反射型量子放大器，其中，所述剩余端口包括兩個端口；

所述剩余端口中的一個端口連接的負載為預設阻值的電阻，所述剩余端口中的另一個端口連接的負載為一反射型量子放大器；或者，所述剩余端口中的一個端口連接的負載為一反射型量子放大器，所述剩余端口中的另一個端口連接的負載為另一反射型量子放大器。

3.根據權利要求1所述的片上反射型量子放大器，包括：所述環行器包括一個四端口的片上超導環行器，所述隔離器包括第一隔離器和第二隔離器，所述量子放大器包括第一量子放大器和第二量子放大器兩個反射型量子放大器；其中，

所述環行器中用于連接負載的一個端口上連接第一量子放大器；用于連接負載的另一個端口上連接第二量子放大器；

所述第一隔離器的輸入端口為所述片上量子放大器的輸入端口，所述第一隔離器的輸出端口連接所述環行器的輸入端口；所述環行器的輸出端口連接所述第二隔離器的輸入端口，所述第二隔離器的輸出端口為所述片上量子放大器的輸出端口。

4.根據權利要求1所述的片上反射型量子放大器，包括：所述環行器包括N_C個四端口的片上超導環行器，所述隔離器包括位于N_C個環行器左側的N_IL個隔離器和位于N_C個環行器右側的N_IR個隔離器，所述量子放大器包括二的倍數個以上反射型量子放大器，N_C≥2，N_IL≥1，N_IR≥1；其中，

一個所述環行器中用于連接負載的一個端口上連接第一量子放大器；用于連接負載的另一個端口上連接第二量子放大器，第一量子放大器和第二量子放大器為所述反射型量子放大器；

所述左側的第一隔離器的輸入端口為所述片上量子放大器的輸入端口，所述左側的第一隔離器的輸出端口與所述左側的第二隔離器的輸入端口連接，所述左側的第二隔離器的輸出端口與所述左側的第三隔離器的輸入端口連接，…以此類推，所述左側的第N_IL隔離器的輸出端口連接第一環行器的輸入端口，第一環行器的輸出端口與第二環行器的輸入端口連接，第二環行器的輸出端口與第三環行器的輸入端口連接，…以此類推，第(N_C-1)環行器的輸出端口與第N_C環行器的輸入端口連接，第N_C環行器的輸出端口與所述右側的第一隔離器的輸入端口連接，所述右側的第一隔離器的輸出端口與所述右側的第二隔離器的輸入端口連接，所述右側的第二隔離器的輸出端口與所述右側的第三隔離器的輸入端口連接，…以此類推，所述右側的第N_IR隔離器的輸出端口為所述片上放大器的輸出端口。

5.根據權利要求4所述的片上反射型量子放大器，所述環形器之間還設置一個或多個所述隔離器。

6.根據權利要求1～5任一項所述的片上反射型量子放大器，其中，所述量子放大器為：約瑟夫森參量放大器JPA，或者阻抗變換參量放大器IMPA。

7.根據權利要求1～5任一項所述的片上反射型量子放大器，其中，當所述連接負載包括預設阻值的電阻時，所述預設阻值為50歐姆。