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Accès ouvert déclaré 2025 article

Observation and mitigation of microwave echoes from dielectric defects in Josephson traveling-wave amplifiers

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Rattachement africain : fr. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Amplifying microwave signals with a noise close to the minimum imposed by quantum mechanics is now routinely performed with superconducting quantum devices. In particular, Josephson-based Traveling Wave Parametric Amplifiers (JTWPA) have shown record bandwidth with added noise close to the quantum limit. In this work, we report the appearance of echo signals emitted by JTWPAs driven by trains of high-power pulses exceeding their dynamical range. we explore the case of weak signals generated through high power pulses. By sending a train of such high-power pulses, beyond the 1 dB compression point of such amplifiers, we observe the appearance of echoes, solely due to the JTWPA. These echoes have micro-second coherence and we attribute their origin to microscopic defects in the amplifier dielectric layer. By analyzing the power and the coherence of the echo signal as a function of temperature, we estimate the dielectric loss brought by these defects, and their impact on the JTWPA quantum efficiency. We introduce a mitigation technique (BLAST) to prevent the appearance of these echoes, consisting in an additional high-power tone sent concurrently with each pulse. We demonstrate that it suppresses the spurious defect signals and we recover the typical gain and noise figure within 95% of their low-power values in 300 ns. These results can help to extend the use of JTWPAs in experiments where fast high-power sequences are necessary to generate weak microwave responses from the system under study, and also provide a path towards characterizing in-situ the dielectric losses of these devices.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Observation and mitigation of microwave echoes from dielectric defects in Josephson traveling-wave amplifiers
Date Crossref
17/09/2025
Éditeur
American Physical Society (APS)
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Les institutions déclarées

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

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