使用具有非重叠带宽的级联的多路干涉约瑟夫逊隔离器的频率复用的微波信号的选择性隔离制造技术

级联的选择性微波隔离器包括约瑟夫逊器件(110)的集合，该集合中的每个约瑟夫逊器件(110)具有微波频率的相应操作带宽。不同的操作带宽具有不同的相应中心频率。串联耦合形成在来自该集合的第一约瑟夫逊器件(110)与来自该集合的第n约瑟夫逊器件之间。串联耦合使得第一约瑟夫逊器件在通过该串联耦合的第一信号流方向上隔离来自频率复用的微波信号的第一频率的信号，并且使得第n约瑟夫逊器件在通过串联的第二信号流方向上隔离第n频率的信号，其中第二信号流方向与第一信号流方向相反。

Selective isolation of frequency multiplexed microwave signals using cascaded multiple interference Josephson isolators with non overlapping bandwidth

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用具有非重叠带宽的级联的多路干涉约瑟夫逊隔离器的频率复用的微波信号的选择性隔离
本专利技术总体上涉及对于在量子计算中可与超导量子比特一起使用的频率复用的微波光隔离器的器件、制造方法和制造系统。更具体地说，本专利技术涉及一种用于使用非重叠带宽中的级联的多路干涉约瑟夫逊隔离器来选择性隔离频率复用的微波信号的器件、方法和系统，其中该隔离器基于非简并三波混频约瑟夫逊器件。
技术介绍
在下文中，短语单词中的“Q”前缀表示该单词或短语在量子计算上下文中的引用，除非在使用时明确区分。分子和亚原子粒子遵循量子力学定律，量子力学是物理学的一个分支，探索物理世界如何在最基本的层面上工作。在这个层面上，粒子以奇怪的方式运行，同时呈现出一种以上的状态，并与非常遥远的其他粒子相互作用。量子计算利用这些量子现象来处理信息。我们今天使用的计算机被称为经典计算机(这里也称为“传统”计算机或传统节点或“CN”)。传统计算机使用通过使用半导体材料和技术制造传统的处理器，半导体存储器，以及磁性或固态存储设备，这就是众所周知的冯诺依曼体系结构。特别地，传统计本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种级联的选择性微波隔离器(级联)，包括：/n约瑟夫逊器件的集合，所述集合中的每个约瑟夫逊器件具有微波频率的相应操作带宽，其中不同的操作带宽具有不同的相应中心频率；以及/n串联耦合，所述串联耦合在来自所述集合的第一约瑟夫逊器件与来自所述集合的第n约瑟夫逊器件之间，其中，所述串联耦合使得所述第一约瑟夫逊器件在通过所述串联耦合的第一信号流方向上隔离来自频率复用的微波信号(复用的信号)的第一频率的信号，并且使得所述第n约瑟夫逊器件在通过所述串联耦合的第二信号流方向上隔离第n频率的信号，其中，所述第二信号流方向与所述第一信号流方向相反。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171201 US 15/829,1721.一种级联的选择性微波隔离器(级联)，包括：
约瑟夫逊器件的集合，所述集合中的每个约瑟夫逊器件具有微波频率的相应操作带宽，其中不同的操作带宽具有不同的相应中心频率；以及
串联耦合，所述串联耦合在来自所述集合的第一约瑟夫逊器件与来自所述集合的第n约瑟夫逊器件之间，其中，所述串联耦合使得所述第一约瑟夫逊器件在通过所述串联耦合的第一信号流方向上隔离来自频率复用的微波信号(复用的信号)的第一频率的信号，并且使得所述第n约瑟夫逊器件在通过所述串联耦合的第二信号流方向上隔离第n频率的信号，其中，所述第二信号流方向与所述第一信号流方向相反。


2.根据权利要求1所述的级联，还包括：
来自所述集合的、所述串联耦合中的第(n-1)约瑟夫逊器件，其中n大于1，其中所述第(n-1)约瑟夫逊器件被包括在所述第一约瑟夫逊器件与所述第n约瑟夫逊器件之间的所述串联耦合中，并且其中所述第(n-1)约瑟夫逊器件在所述第一信号流方向上隔离来自所述复用的信号的第(n-1)频率的信号。


3.根据权利要求1所述的级联，还包括：
来自所述集合的、所述串联耦合中的第(n-1)约瑟夫逊器件，其中n大于1，其中所述第(n-1)约瑟夫逊器件被包括在所述第一约瑟夫逊器件与所述第n约瑟夫逊器件之间的所述串联耦合中，并且其中所述第(n-1)约瑟夫逊器件在所述第二信号流方向上隔离来自所述复用的信号的第(n-1)频率的信号。


4.根据权利要求1所述的级联，
其中，所述串联耦合使得所述第一约瑟夫逊器件在通过所述串联耦合的第一信号流方向上传播来自所述复用的信号的第n频率的信号，并且使得所述第n约瑟夫逊器件在通过所述串联的第二信号流方向上传播所述第一频率的信号。


5.根据权利要求1所述的级联，
其中，所述串联耦合使得所述第一约瑟夫逊器件在通过所述串联耦合的第一信号流方向上、从所述复用的信号中传播除了所述第一频率的信号之外的进入所述第一约瑟夫逊器件的所有频率的信号，以及
其中，所述串联耦合使得所述第n约瑟夫逊器件在通过所述串联耦合的第二信号流方向上、从所述复用的信号中传播除了所述第n频率的信号之外的进入所述第n约瑟夫逊器件的所有频率的信号。


6.根据权利要求1所述的级联，
其中，对应于所述第一约瑟夫逊器件的微波频率的第一操作带宽对于至少一些频率与对应于所述第n约瑟夫逊器件的微波频率的第n操作带宽不重叠。


7.根据权利要求6所述的级联，
其中，所述级联的总隔离带宽包括所述第一操作带宽和所述第n操作带宽。


8.根据权利要求1所述的级联，其中，所述约瑟夫逊器件的集合中的第一约瑟夫逊器件是MPIJIS，包括：
第一非简并微波混频器器件(第一混频器)；
第二非简并微波混频器器件(第二混频器)；
第一输入/输出(I/O)端口，其耦合到所述第一混频器的输入端口和所述第二混频器的输入端口；以及
第二I/O端口，其耦合到所述第一混频器的输入端口和所述第二混频器的输入端口，其中当在所述第一I/O端口与所述第二I/O端口之间传送的第一频率的信号在通过所述第一混频器和所述第二混频器的、所述第一I/O端口与所述第二I/O端口之间的第一方向上传播时被透射，并且当在通过所述第一混频器和所述第二混频器的、所述第二I/O端口与所述第一I/O端口之间的第二方向上传播时被阻挡，并且其中所述第一频率在所述第一约瑟夫逊器件的第一操作带宽中。


9.根据权利要求8所述的级联，还包括：
第一微波泵浦，其以第一泵浦频率和第一泵浦相位将第一微波驱动注入到所述第一混频器中，其中所述第一微波泵浦被配置为使得所述第一混频器在50:50分束工作点处操作；以及
第二微波泵浦，其以所述泵浦频率和第二泵浦相位将第二微波驱动注入到所述第二混频器中，其中所述第二微波泵浦被配置为使得所述第二混频器在所述50:50分束工作点处操作，并且其中所述第一泵浦相位和所述第二泵浦相位之间的相位差确定隔离方向。


10.根据权利要求8所述的级联，其中，所述第一混频器和所述第二混频器各自是非简并三波混频器。


11.根据权利要求8所述的级联，其中，所述第一混频器和所述第二混频器各自是约瑟夫逊参量转换器(JPC)...

【专利技术属性】
技术研发人员：B阿卜杜，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：美国;US