論文の概要: Loss channels affecting lithium niobate phononic crystal resonators at cryogenic temperature

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2010.01025v3
• Date: Sun, 28 Mar 2021 23:48:53 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-30 04:01:30.961947
• Title: Loss channels affecting lithium niobate phononic crystal resonators at cryogenic temperature
• Title（参考訳）: 低温におけるニオブ酸リチウムフォトニック結晶共振器の損失チャネル
• Authors: E. Alex Wollack, Agnetta Y. Cleland, Patricio Arrangoiz-Arriola, Timothy P. McKenna, Rachel G. Gruenke, Rishi N. Patel, Wentao Jiang, Christopher J. Sarabalis, Amir H. Safavi-Naeini
• Abstract要約: ニオブ酸リチウム薄膜上に作製したマイクロ波フォトニック結晶共振器の性能について検討した。 ミリケルビン温度の異なる設計ジオメトリでは、マイクロ波駆動パワーでQ_i$以上105〜106$の機械的内部品質を達成できる。 我々は、共振TLS減衰と一致した異常な低温周波数シフトを観察し、物質選択がこれらの損失を軽減するのに役立つことを発見した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.5478632117921844
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We investigate the performance of microwave-frequency phononic crystal resonators fabricated on thin-film lithium niobate for integration with superconducting quantum circuits. For different design geometries at millikelvin temperatures, we achieve mechanical internal quality factors $Q_i$ above $10^5 - 10^6$ at high microwave drive power, corresponding to $5\times10^6$ phonons inside the resonator. By sweeping the defect size of resonators with identical mirror cell designs, we are able to indirectly observe signatures of the complete phononic bandgap via the resonators' internal quality factors. Examination of quality factors' temperature dependence shows how superconducting and two-level system (TLS) loss channels impact device performance. Finally, we observe an anomalous low-temperature frequency shift consistent with resonant TLS decay and find that material choice can help to mitigate these losses.
• Abstract（参考訳）: 窒化リチウム薄膜上に作製したマイクロ波フォトニック結晶共振器の超伝導量子回路への集積特性について検討した。 ミリケルビン温度の異なる設計ジオメトリでは、共振器内の5.10^6$フォノンに対応する10^5 - 10^6$以上の機械的内部品質係数を高いマイクロ波駆動力で達成する。 同一のミラーセル設計で共振器の欠陥サイズをスイープすることで、共振器の内部品質因子を介して完全なフォノニックバンドギャップのシグネチャを間接的に観測することができる。 品質因子の温度依存性を調べると、超伝導と2レベルシステム(TLS)損失チャネルがデバイスの性能に与える影響がわかる。 最後に,共鳴tls減衰と一致した異常な低温周波数シフトを観測し,材料選択が損失の軽減に寄与することを確認した。

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