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量子传感器、量子信息电路、超导量子比特等领域的最新发展以及更广泛的天文探测和现代通信都依赖于微波光子的精确探测。然而，用于可靠和灵敏地表征固态量子电路（特别是超低功率和光子微波电路）的计量工具严重缺乏。不仅需要确定微波功率，还需要精确和准确地确定单光子特性（包括时间和相位）以及多光子特性（例如重合和纠缠）。目前最先进的低温放大器在高噪声温度方面不足，全球正在探索新型放大器以在灵敏度的量子极限下运行。参数放大器是目前已知的唯一实现微波信号量子极限灵敏度的方法。然而，实现足够大且足够平坦的带宽（例如从约 1 GHz 到 10 GHz）仍然是一项具有挑战性的任务。在具有三波混频的行波放大器中，目前的情况是可以改善的，但三波混频只有在具有非中心对称非线性的介质中才有可能。设计具有大且可控的非中心对称非线性的非线性介质（量子超材料）的可能性是量子光学的一个重要目标，它将实现参数增益、压缩和纠缠光子对的产生，为它们在量子信息处理和通信（QIPC）中的应用铺平道路。这种量子超材料可以借助约瑟夫森技术进行设计，并且可以同时实现具有三波混频的 JTWPA 和微波领域量子光学电路的优异特性。
标题：约瑟夫森行波参量放大器及其在计量学中的应用
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