[发明专利]一种量子参量放大器

权利要求书

1.一种量子参量放大器，其特征在于：量子参量放大器包括：

依次连接的用于组成振荡放大电路的电容模块、反射式微波谐振腔和可调电感的超导量子干涉装置；所述可调电感的超导量子干涉装置远离所述反射式微波谐振腔的一端接地；

可通过调节所述可调电感的超导量子干涉装置的电感使所述反射式微波谐振腔的谐振频率等于待放大信号的频率，其中：所述待放大信号从所述电容模块处耦合进入所述振荡放大电路，所述振荡放大电路在泵浦信号的作用下放大所述待放大信号，并产生若干种闲频信号，所述量子参量放大器还包括第二微波谐振腔，所述第二微波谐振腔连接在所述反射式微波谐振腔远离所述电容模块的一端，其中：所述第二微波谐振腔的谐振频率与其中一种所述闲频信号的频率相等。

2.根据权利要求1所述的量子参量放大器，其特征在于，所述可调电感的超导量子干涉装置包括互感耦合连接的超导量子干涉仪和磁通调制电路；

所述超导量子干涉仪为由若干约瑟夫森结并联构成的闭环装置；

所述磁通调制电路用于通过调节所述闭环装置的磁通量进而调节所述超导量子干涉仪的电感。

3.根据权利要求2所述的量子参量放大器，其特征在于，所述超导量子干涉仪为由两个约瑟夫森结并联构成的闭环装置。

4.根据权利要求2所述的量子参量放大器，其特征在于，所述磁通调制电路包括依次连接的磁通调制线和用于产生偏置电流的电流装置；

其中：所述磁通调制线用于传输所述偏置电流，并使所述偏置电流与所述超导量子干涉仪互感耦合。

5.根据权利要求4所述的量子参量放大器，其特征在于，所述磁通调制线为共面波导微带传输线。

6.根据权利要求4所述的量子参量放大器，其特征在于，所述电流装置为电流源、或依次连接的可以提供所述偏置电流的电压源与电阻。

7.根据权利要求2所述的量子参量放大器，其特征在于，用于放大所述待放大信号的泵浦信号从所述电容模块、或所述磁通调制电路耦合进入所述振荡放大电路。

8.根据权利要求1所述的量子参量放大器，其特征在于，所述电容模块为交指电容、分布式电容和平行式电容其中一种。

9.根据权利要求1所述的量子参量放大器，其特征在于，所述反射式微波谐振腔为长度为所述待放大信号波长四分之一的共面波导微波谐振腔。

10.根据权利要求1所述的量子参量放大器，其特征在于，所述量子参量放大器还包括电压调制电路；

所述电压调制电路设置在所述可调电感的超导量子干涉装置靠近所述反射式微波谐振腔一端；

所述可调电感的超导量子干涉仪装置可在所述电压调制电路提供的偏置电压的作用下将所述振荡放大电路中产生的与所述第二微波谐振腔的谐振频率相等的闲频信号释放。

11.根据权利要求1所述的量子参量放大器，其特征在于，所述第二微波谐振腔远离所述反射式微波谐振腔的一端接地。

12.根据权利要求1-11任一项所述的量子参量放大器，其特征在于，所述量子参量放大器还包括环形器；

所述环形器设置在所述电容模块远离所述反射式微波谐振腔的一端，用于将所述待放大信号输入所述振荡放大电路，并将所述振荡放大电路产生的输出信号输出。

13.根据权利要求12所述的量子参量放大器，其特征在于，所述量子参量放大器还包括滤波器；

所述滤波器设置在所述环形器远离所述电容模块的一端。