合作以基于量子的精度实现射频信号合成的创纪录水平

NIST 与 CU Boulder 学院合作，发表了一篇题为“具有集成超导双工器的 RF Josephson 任意波形合成器”的论文，展示的结果表明向宽带、集成、基于量子的微波电压源迈出了重要一步，有用功率高于 -30分贝。

这一里程碑为改进现代高速通信组件和仪器的高精度射频电压和功率测量创造了新的机会。

NIST 的目标是通过向通信和仪器制造商提供自我校准的、基于量子的标准和自动化测量能力，推进基于量子的射频通信标准，以消除校准和可追溯链测量的成本和开销。

该团队正在开发一种用于产生微波频率波形的量子定义超导可编程电压源。电压源是一个 RF Josephson 任意波形合成器 (RF-JAWS)，它利用冷却至 4 K 并由 4,500 个 Josephson 结阵列组成的超导集成电路。

研究人员整合了片上超导双工器，并将它们与 RF-JAWS 电路集成，以在 1.005 GHz 下实现 22 mV rms 的开路信号，这比最先进的技术提高了 25%。由于更宽的通带和更低的损耗，与最先进的技术相比，集成滤波的使用使微波幅度增加了 25%。

对新电路的测量表明，它正确地合成了射频波形和基于量子效应的信号幅度。