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量子极限放大器，如约瑟夫森行波参量放大器（JTWPAs）和约瑟夫森参量放大器（JPAs），是量子计算机中的关键组件。这些设备在10毫开尔文温阶对来自量子比特的低功率微波信号进行初步放大，随后通过4开尔文温阶的高电子迁移率晶体管（HEMT）放大器进行二次放大。JPAs的参量放大原理基于约瑟夫森结的非线性特性。传统上，该研究团队采用基于量子物理的输入-输出理论来设计与分析JPAs，但该工作提出了一种基于等效电路模型的新方法，利用开源约瑟夫森电路模拟器实现，并将模拟结果与输入-输出理论的数据进行对比。该方法支持针对多种目标函数使用电路优化器，相比基于量子理论的设计流程，可显著缩短研发周期。