交变外场下双结超导量子干涉器件的讨论

本文在a.c.Josephson结方程和直流超导量子干涉器件(d.c.SQUID)原理的基础上,讨论了在外加交流电场下,双结超导量子干涉器件环路的输出电流与待测磁通量的关系,得到了输出电流和待测磁通量关于时间的微分方程。并基于以上微分方程,提出了通过测定输出电流与时间的关系从而测量随时间发生微小变化的磁通量的构想。     

超导量子干涉器先进军用电子装备中的基础元件

20世纪70年代初期,利用低温超导材料,人们研制出一些性能非常优异的电子学元件--超导量子干涉器和微波滤波器,但它们在相当长的时间内都停留在实验室.90年代后,超导电子学的开发成果主要是用于微弱低频磁场测量的高温超导量子干涉器,和用于传统微波技术领域中的高温超导滤波器.但是,与传统非超导技术相比,高温超导元件和技术还远没有成熟,由于制冷技术和成品率的问题,高温超导电子学系统的小型化和可靠性上仍然存在一些问题.然而,目前许多试验却证实了高温超导量子干涉器和微波无源器件不但能大幅度提高传统电子学仪器、装备和系统的性能和技术指标,还可能形成许多全新的应用.本文简单介绍了超导量子干涉器以及它在未来军用电子装备中的可能应用.     

商用和军用微型脉管低温制冷机的进展

自１９９１年以来,法国低温技术公司在微型脉管低温制冷机方面做了大量研究与发展工作,此举的目的是为未来的应用提供一种可以替代斯特林低温制冷机的杰出的方法。本文概要地介绍了迄今所做的这项研究与工程工作,并描述了这项技术满足军事和商业领域目前和未来要求的能力。     

量子计算与超导量子计算机

量子计算是一种基于量子力学相干叠加原理的新型计算体系,具有超越传统计算体系的优越性能。超导量子计算因为其在规模可扩展性方面的潜力而得到广泛的重视。超导约瑟夫森结是超导量子计算机方案中的关键器件,可用来控制超导体中的宏观波函数。阐述了量子计算的发展和优势,介绍了约瑟夫森结的原理以及三种超导量子比特的特性,并分析了面临的挑战。     

基于偏差的李雅普诺夫方法超导量子比特系统调控

应用李雅普诺夫控制理论,对含约瑟夫森结电荷量子比特系统的状态实施了有效调控。数值仿真表明：基于偏差的李雅普诺夫控制方法不仅避免了复杂的迭代计算,而且可以确保量子系统的稳定。因此,李雅普诺夫方法是一种具一定有实用意义的调控方法。     

超导电荷量子比特系统中几何量子失协和稠密编码的研究

研究了由约瑟夫森大结耦合的两个超导电荷量子比特模型中的几何量子失协和稠密编码信道容量。讨论了初始平均光子数、相对相位和两电荷量子比特间振幅对几何量子失协和稠密编码信道容量的影响。结果表明,初始平均光子数、相对相位和两电荷量子比特间振幅在几何量子失协及稠密编码信道容量的动力学演化过程中扮演了一个非常重要的角色,特别有意义的是可以通过调控相对相位来提高稠密编码信道容量的值。     

超导亚毫米波阵列振荡器的扰动模拟

本文系统地研究了超导亚毫米波阵列振荡器。首先介绍了约瑟夫森结阵列振荡器的基本原理 ,然后根据原理引出超导亚毫米波阵列振荡器的模型 ,最后 ,根据约瑟夫森原理 ,对超导亚毫米波阵列振荡器的模型进行了模拟和分析 ,仿真得出了振荡器各项参数值 ,并给出了相位锁定的条件     

浅谈超导量子比特封装与互连技术的研究进展

基于超导量子电路的量子计算技术已经在退相干时间、量子态操控和读取、量子比特间可控耦合、中大规模扩展等关键技术上取得大量突破,成为构建通用量子计算机和量子模拟机最有前途的候选技术路线之一。在介绍超导量子比特原理的基础上,结合自主创新成果,对国内外超导量子比特封装与互连技术的发展进行评价,并重点探讨了超导量子比特三维集成封装解决方案以及与外部稀释制冷机测控线路的高密度互连方案,为尽快缩小与国外超导量子计算机的差距提供超导量子比特封装与互连技术支撑。     

基于原子干涉的量子陀螺仪

介绍了一种基于原子干涉测量的量子陀螺仪,对原子干涉的Sagnac效应原理进行了简单描述,在此基础上介绍原子Mach?蛳Zehnder干涉仪构成的量子陀螺仪的工作原理。量子陀螺仪的测量精度比传统的高精度陀螺仪的精度高几个数量级,是新一代的陀螺仪。     

强THz场下半导体中动力学量子干涉的控制

半导体中载流子的量子相位相干性、退相干和多体关联效应之间的相互影响 ,以及量子干涉的可控性是当前半导体物理研究的一个关注焦点。作者最近提出半导体超快光学过程中的一种退相干机制 :激子动力学Fano共振。这种动力学量子干涉可以用 THz交流场强控制。利用激子动力学 Fano共振效应 ,在半导体材料吸收光谱与瞬态光谱中可以观测到强 THz场下的激子稳化效应 ,即激子电离率随 THz场强增加而下降的现象。以此可实验验证有争议的原子绝热稳化问题     

基于超导约瑟夫森结的双路径量子纠缠微波信号研究进展

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.     

集总参数微型滤波器在雷达中的应用

介绍一种集总参数LC微型滤波器的性能和特点,以及在雷达接收通道、频率源中的应用,还提供了几组有代表性的滤波器频响特性。     

红外制冷机驱动系统的电磁干扰滤波器设计与仿真

完成了红外制冷机驱动系统滤波器的设计与仿真。针对系统关键器件的特性,采用合理算法建立精确的联合仿真模型。并借助联合仿真模型提取分析了系统的干扰机理。基于阻抗失配理论分析了不同滤波器拓扑的插入损耗与源和负载阻抗间的关系。最终提出了一套基于干扰机理的传导干扰滤波器设计及优化方法,该方法有效地优化了滤波器的性能,并降低了设计冗余。通过实验验证了该方法的准确性与可行性。     

面向超导量子器件的封装集成技术

超导量子比特因其半导体工艺兼容性强,可扩展潜力大,易于操控、读出与耦合,是现阶段最有希望实现可扩展通用量子计算机的技术路线之一。然而,通用量子计算的实现需要百万量级的超导量子比特作为硬件基础,因此相应的封装架构需要在可扩展特性、超导材料体系、低损耗电互连、量子比特兼容性、电磁环境优化等方面进行新的探索。分析了传统引线键合在大规模集成过程中遇到的主要技术瓶颈;介绍了面向超导量子器件开发的一系列特殊互连架构,对其优势和局限性进行了探讨;详细讨论了集成电路领域先进封装技术在超导量子器件中的兼容性问题,主要涵盖倒装键合、硅通孔及系统集成方案3个方面,并对上述封装技术的发展趋势进行了展望。     

嵌于光子晶体中原子自发辐射的虚实光子量子干涉

在非旋波近似下研究嵌入光子晶体中的三能级原子的自发辐射 ,其中光子晶体的能带带边所处位置相对原子两个上能级不对称。在某些特定参数下 ,虚光子与实光子发生强烈的量子干涉。原子的辐射场出现新的局域模 ,原子被部分束缚在激发态     

超导滤波器在TD-SCDMA基站等网络优化中的作用

0前言超导技术被认为是21世纪具有战略意义的高新技术之一,在能源、信息、交通、仪器仪表、国防等方面都有重要应用。目前世界各国均在积极开展超导应用技术的研究。超导滤波器利用导体在极低温(-200℃左右)时导体电阻近似为零的原理制成带通滤波器,应用     

超导电路与体声波谐振器组成的量子iSWAP门方案

高保真度量子门的物理实现是量子计算和量子通信的关键技术之一。根据电路量子声动力学和量子电动力学,提出了由两个具有较长相干时间的超导transmon qubit和一个具有高机械品质因数的薄膜体声波谐振器组成的量子门方案,体声波谐振器起到类似微波光子通道的作用,使两个transmon qubit之间实现量子态交互。该文先用Butterworth van Dyke模型分析体声波谐振器在方案中的等效电路,构建系统的量子化哈密顿量,再用二能级原子 声子混合量子态形式编码系统的量子态,通过调节外磁场来调控系统的输入态,系统的输出态可通过测量模块得到。在Jaynes Cummings模型下,该系统能完成具有高保真度的量子相位交换（iSWAP）门操作。     

超导量子计算任意波形发生器输出一致性校准的设计与实现

超导量子计算中量子比特的控制是通过实验室自主研发的任意波形发生器(AWG)实现的。为实现高保真度量子门操控,需要对AWG参数进行标定使得各通道输出具有一致性。本文为超导量子计算集成测控系统设计了AWG输出一致性校准,包括增益校准和偏置校准。该校准采用LabRAD框架,满足了校准任务的并行和可扩展性要求;通过分析码值与电压的关系,实现了高效精确的校准,比如将所有AWG通道的增益参数误差校准到10^-3,偏置参数误差校准到10^-6,满足了高保真度量子操控对AWG的精度要求。校准后测得各通道的电压-码值曲线基本重合,误差在10^-4,能够满足超导量子计算中AWG的输出一致性要求。