1.一种具有强隔离功能的片上非反射型量子放大器,包括:集成在一颗芯片上的一个以上环行器、一个以上量子放大器;其中,
环行器为多端口的片上超导环行器,其中,一个输入端口,用于输入量子信息或者与相邻环行器的输出端口连接;一个输出端口,用于与相邻环行器的输入端口连接或者输出放大后的量子信息;剩余端口包括至少两个,用于连接负载;
隔离器为二端口的器件,其中一个端口用于级联环行器或隔离器,其中一个端口用于作为片上量子放大器的一个输入/输出端口或者用于级联隔离器或环行器,隔离器用于对输入信号进行转换输出;
其中,负载包括非反射型量子放大器或预设阻值的电阻,且至少一个负载为非反射型量子放大器。
2.根据权利要求1所述的片上非反射型量子放大器,其中,所述剩余端口包括两个端口;
所述剩余端口中的一个端口和所述剩余端口中的另一个端口之间连接一个以上级联的非反射型量子放大器,用于对来自所述环行器的信号进行逐级放大后送回所述环行器。
3.根据权利要求1所述的片上非反射型量子放大器,其中,所述剩余端口包括两个端口;
剩余端口中的一个端口连接一反射型量子放大器,剩余端口中的另一个端口连接一反射型量子放大器。
4.根据权利要求1所述的片上非反射型量子放大器,其中,所述剩余端口包括至少三个奇数个端口;其中,
所述剩余端口包括的一对以上剩余端口中,每对剩余端口中的一个端口和该对剩余端口中的另一个端口之间连接一个以上级联的量子放大器,用于对来自所述环行器的信号进行逐级放大后送回所述环行器;其余的剩余端口连接所述电阻。
5.根据权利要求1所述的片上非反射型量子放大器,其中,所述剩余端口包括至少三个奇数个端口;其中,
所述剩余端口包括的一对以上剩余端口中,一部分成对的剩余端口,每对剩余端口中的一个端口和该对剩余端口中的另一个端口之间连接一个以上级联的非反射型量子放大器,用于对来自所述环行器的信号进行逐级放大后送回所述环行器;另一部分成对的剩余端口,每对剩余端口中的一个端口连接一反射型量子放大器,另一个端口连接一反射型量子放大器;其余的剩余端口连接所述电阻。
6.根据权利要求2~5任一项所述的片上非反射型量子放大器,所述输出端口还连接一个以上级联的非反射型量子放大器,用于将所述输出端口输出的信号逐级放大后输出。
7.根据权利要求2所述的片上非反射型量子放大器,其中,所述环行器包括一个并连接有第一量子放大器和第二量子放大器两个非反射型量子放大器,所述剩余端口间连接第一量子放大器;所述输出端口连接第二量子放大器,所述隔离器包括第一隔离器和第二隔离器;所述第一隔离器的输入端口为所述片上量子放大器的输入端口,所述第一隔离器的输出端口连接所述环行器的输入端口;所述环行器的输出端口连接所述第二隔离器的输入端口,所述第二隔离器的输出端口为所述片上量子放大器的输出端口。
8.根据权利要求1所述的片上非反射型量子放大器,其中,所述环行器包括nc个四端口的片上超导环行器,所述非反射型量子放大器包括二的倍数个以上非反射型量子放大器,nc≥2;其中,
所述环行器的剩余端口包括两个端口;所述剩余端口中的一个端口和所述剩余端口中的另一个端口之间连接第一量子放大器;所述环行器的输出端口连接第二量子放大器,第一量子放大器和第二量子放大器为所述非反射型量子放大器;
第一环行器的输入端口为所述片上量子放大器的输入端口,第一环行器的输出端口与第二环行器的输入端口连接,第二环行器的输出端口与第三环行器的输入端口连接,…以此类推,第(nc-1)环行器的输出端口与第nc环行器的输入端口连接,第nc环行器的输出端口为所述片上量子放大器的输出端口。
9.根据权利要求8所述的片上非反射型量子放大器,所述环形器之间还设置一个或多个所述隔离器。
10.根据权利要求1~9任一项所述的片上非反射型量子放大器,其中,所述非反射型量子放大器为:行波参量放大器twpa。
11.根据权利要求1~9任一项所述的片上非反射型量子放大器,其中,当所述连接负载包括预设阻值的电阻时,所述预设阻值为50欧姆。
12.根据权利要求1所述的片上非反射型量子放大器,其中,所述隔离器由多端口的片上超导环行器构成;
其中一个端口用于级联环行器或隔离器,其中一个端口用于作为片上量子放大器的一个输入/输出端口或者用于级联隔离器或环行器,剩余端口阻抗匹配负载,分别连接预设阻值的电阻。
13.根据权利要求7所述的片上非反射型量子放大器,其中,所述隔离器为三端口的片上超导环行器或四端口的片上超导环行器。