Yuting Sun · Hefei National Laboratory · Xianke Li · Qingyu Wang 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

宽带量子极限放大器对量子信息处理至关重要，但其设计与制备仍面临挑战。本文提出一种宽带合并元件约瑟夫森参量放大器，将并联离散电容直接集成于约瑟夫森结中。该设计消除了分立电容的缺陷，简化了制备工艺，降低了对高精度光刻设备的需求，并兼容标准超导量子比特制备流程。实验结果显示，在500 MHz带宽内增益达15 dB，平均饱和功率为−116 dBm，噪声性能接近量子极限。该放大器结构鲁棒、易于实现，有望广泛应用于超导量子信息与量子计算领域。

解读: 该宽带约瑟夫森参量放大器技术虽属量子计算领域，但其核心设计理念对阳光电源功率器件与控制技术具有启发价值。其宽带低噪声放大特性可借鉴至ST储能变流器的微弱信号检测电路，提升电网谐波与故障信号的识别精度；合并元件设计简化制备工艺的思路，可应用于SiC/GaN功率模块的集成化设计，降低寄生参数影响，提高开...