摘 要 約瑟夫森參量放大器是超導(dǎo)量子計(jì)算實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵，本文介紹其基本物理原理并對(duì)約瑟夫森參量放大器的器件物理特征、實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、發(fā)展變形作一詳細(xì)的討論，基于實(shí)際的實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，給出一套行之有效的約瑟夫森參量放大器最佳工作點(diǎn)的確定方法。本文有助于對(duì)超導(dǎo)量子計(jì)算感興趣的讀者全面掌握超導(dǎo)量子計(jì)算的實(shí)驗(yàn)方法與系統(tǒng)組成，同時(shí)對(duì)極低溫信號(hào)放大器的設(shè)計(jì)有一定的參考意義。

關(guān)鍵詞 約瑟夫森參量放大器;超導(dǎo)量子比特;超導(dǎo)量子計(jì)算

量子計(jì)算作為一種顛覆性的先進(jìn)計(jì)算技術(shù)，已經(jīng)被包括人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、藥物研發(fā)等尖端科技領(lǐng)域與汽車制造、銀行金融等傳統(tǒng)行業(yè)納入戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃。如谷歌、IBM 等科技巨頭已經(jīng)在量子計(jì)算領(lǐng)域取得了很多突破性的進(jìn)展[1-3]，據(jù)美國商業(yè)咨詢公司估算，在未來的15～30年內(nèi)全球范圍內(nèi)量子計(jì)算可創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)價(jià)值可達(dá)8500億美元。更重要的是，量子計(jì)算所帶來的顛覆性計(jì)算能力，將給國家網(wǎng)絡(luò)信息安全帶來巨大的挑戰(zhàn)，因此各科技大國政府近年來也在著力發(fā)展量子計(jì)算技術(shù)?？梢哉f，世界范圍內(nèi)對(duì)量子霸權(quán)（Quantumsupremacy）以及量子優(yōu)勢（Quantum advan-tage）展開爭奪的量子計(jì)算競賽已經(jīng)開始并逐漸趨于白熱化。