[发明专利]运行于微波频率的矢量信号发生器和产生矢量信号的方法

权利要求书

1.一种矢量信号发生器，其能够在微波频率上工作，其特征在于，包括：

-微波谐振器(101)，

-输出(102)，其用于将微波光子耦合出所述微波谐振器(101)，

-第一约瑟夫逊结或结阵列(104，201，401)，其耦合到微波谐振器(101)，用于将微波信号发射到微波谐振器(101)中，

-第一偏置电路(105)，其用于向所述第一约瑟夫逊结或结阵列(104，201，401)施加第一偏置，和

-可调谐衰减器(106)，其耦合到所述微波谐振器(101)。

2.根据权利要求1所述的矢量信号发生器，其特征在于，所述可调谐衰减器(106)包括SINIS结构(701)和第二偏置电路(107)，所述第二偏置电路(107)用于向所述SINIS结构(701)施加第二偏置，以控制电子在隧穿所述SINIS结构中从所述谐振器(101)吸收微波光子的速率，其中所述SINIS结构包括超导体-绝缘体-普通导体-绝缘体-超导体链。

3.根据权利要求1所述的矢量信号发生器，其特征在于，所述可调谐衰减器包括耦合到所述微波谐振器的可调谐振频率的第二耗散谐振器。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的矢量信号发生器，其特征在于，所述输出(102)包括可控耦合器(103)。

5.根据权利要求4所述的矢量信号发生器，其特征在于，

-所述可控耦合器包括具有初级侧和次级侧的转换器(901)，所述转换器(901)的初级侧与所述微波谐振器(101)耦合，并且

-所述转换器(901)包括可调谐电感，用于通过所述转换器(901)调谐从所述微波谐振器(101)耦合出微波光子的耦合效率。

6.根据权利要求5所述的矢量信号发生器，其特征在于，

-所述可调谐电感包括位于所述转换器(901)的所述初级侧上的第二约瑟夫逊结或结阵列(902)，并且

-所述矢量信号发生器包括第三偏置电路(108)，用于向所述第二约瑟夫逊结或结阵列(902)施加第三偏置。

7.根据权利要求4所述的矢量信号发生器，其特征在于，

-所述可控耦合器包括来自所述微波谐振器的至少两个输出和可控组合器电路，所述可控组合器电路配置为将来自所述至少两个输出的微波信号选择性地引导到公共外部耦合电路(120)。

8.根据前述权利要求中任一项所述的矢量信号发生器，其特征在于，包括可控移相器(109)，其耦合到所述微波谐振器(101)的所述输出，用于控制从所述微波谐振器(101)耦合出的微波信号的相位。

9.根据权利要求8所述的矢量信号发生器，其特征在于，所述可控移相器包括至少三个可调谐元件(1001)，所述可调谐元件沿着传输线(1002)耦合在不同位置，所述传输线(1002)从微波谐振器(101)的所述输出(102)引出，其中所述可调谐元件(1001)选自可调谐谐振器、直流超导量子干涉器和量子比特。

10.根据权利要求9所述的矢量信号发生器，其特征在于，所述可控移相器包括至少五个所述可调谐元件(1001)，所述可调谐元件(1001)沿着所述传输线耦合在不同位置。

11.根据权利要求9或10所述的矢量信号发生器，其特征在于，每个所述可调谐谐振器包括：

-耦合元件(1003)，其用于与所述传输线耦合，

-直流超导量子干涉器(1004)，其耦合在所述耦合元件(1003)和参考电位之间，和

-所述直流超导量子干涉器(1004)的磁通偏置线(110)，其用于控制穿过所述直流超导量子干涉器(1004)的超导量子干涉器环路的磁通量。