宽带量子极限放大器对量子信息处理至关重要,但设计和制造中的挑战一直阻碍其广泛应用。该研究团队提出了一种宽带合并元件约瑟夫森参量放大器,其离散并联电容器直接与约瑟夫森结集成。这种合并元件设计消除了分立电容器的缺陷,简化了制造流程,降低了对高精度光刻工具的依赖,并确保了与标准超导量子比特制造工艺的兼容性。实验结果表明,该放大器在500 MHz带宽内可实现15 dB增益,平均饱和功率为-116 dBm,且具有接近量子极限的噪声性能。这种高鲁棒性、易实现的参量放大器,将为超导量子信息领域的广泛应用和量子计算的进步带来重要机遇。