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超导行波参量放大器（TWPA）已成为多功能器件，可在量子极限噪声水平下实现宽带放大，为解决原型量子计算机中的读出瓶颈问题、实现可扩展性提供了重要潜力。该技术面临的关键挑战在于如何以最小增益波纹实现充足增益，同时保持低噪声性能。实现弱信号与强泵浦波在整个TWPA长度上的高效相位匹配，是突破这些挑战的核心所在。该研究团队首次基于Phys. Rev. Appl. 4, 024014提出的逆克尔相位匹配技术，在TWPA中完成了实验验证。该方法解决了传统色散工程方案在四波混频参量过程中存在的多项局限，尤其是泵浦频率附近因最佳相位匹配区域与最大增益区域重叠而形成的不可用增益带。逆克尔相位匹配技术实现了最优增益区与泵浦频段的更大频率分离，具备泵浦频率原位可调、增益波纹极小、结构紧凑降低损耗等优势。实验显示，采用该技术的TWPA在3 GHz瞬时带宽内获得20 dB增益，可调带宽达8 GHz，增益波纹极低，并呈现接近量子极限的噪声性能——仅引入1.5个光子等效噪声。