高保真的量子比特读出是容错量子计算的关键要求。对于许多量子计算平台而言，这一要求意味着要使用参量放大器来增强代表量子比特状态的超低功耗信号。例如，超导量子计算机通常使用基于约瑟夫森结的非线性电感参量放大器。

现在，来自英国剑桥大学和Quantum Motion公司的Laurence Cochrane和其同事们演示了一种新的参量放大技术，该技术使用了硅量子点的非线性量子电容。与基于约瑟夫森结的设计不同，这种新方法可以在强磁场中使用，并且可以更容易地与半导体量子比特技术进行集成。

量子电容是一种系统状态密度较低的电容，例如量子点。为了证明量子电容在参量放大中的效用，Cochrane和他的团队在硅纳米线晶体管的通道中形成了一个量子点，并将其耦合到薄膜超导微波谐振器上。他们通过改变“点与储层”(dot-reservoir)的电位差来调制点的量子电容，从而导致谐振器的频率发生了变化。

该研究小组发现，这种频移将谐振器反射的信号放大了2倍，但他们提出了一种优化的电路模型，可以将信号放大100倍。这种信号增强将使放大器的性能与现有的设计相媲美，而其对磁场的鲁棒性可以使该设计被用在需要强磁场才能运行的硅基量子设备上。最终，这种设计可以提高此类设备中量子读出链的效率和可扩展性。（编译:Qtech）