論文の概要: Merged-Element Transmons: Design and Qubit Performance

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2103.09163v2
• Date: Fri, 13 Aug 2021 19:44:22 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-07 23:34:18.086293
• Title: Merged-Element Transmons: Design and Qubit Performance
• Title（参考訳）: Merged-Element Transmons:設計とQubitパフォーマンス
• Authors: H. J. Mamin, E. Huang, S. Carnevale, C. T. Rettner, N. Arellano, M. H. Sherwood, C. Kurter, B. Trimm, M. Sandberg, R. M. Shelby, M. A. Mueed, B. A. Madon, A. Pushp, M. Steffen, and D. Rugar
• Abstract要約: 我々は、ジョセフソン接合部を独自の並列シャントコンデンサとして機能させる新しいタイプの超伝導トランスモン量子ビットを実証した。 ジャンクション内部の電磁エネルギーを集中するため、他の界面との相対的な電場参加を減少させる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.746933257475764
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We have demonstrated a novel type of superconducting transmon qubit in which a Josephson junction has been engineered to act as its own parallel shunt capacitor. This merged-element transmon (MET) potentially offers a smaller footprint and simpler fabrication than conventional transmons. Because it concentrates the electromagnetic energy inside the junction, it reduces relative electric field participation from other interfaces. By combining micrometer-scale Al/AlOx/Al junctions with long oxidations and novel processing, we have produced functional devices with $E_{J}$/$E_{C}$ in the low transmon regime ($E_{J}$/$E_{C}$ $\lesssim$30). Cryogenic I-V measurements show sharp dI/dV structure with low sub-gap conduction. Qubit spectroscopy of tunable versions show a small number of avoided level crossings, suggesting the presence of two-level systems (TLS). We have observed mean T1 times typically in the range of 10-90 microseconds, with some annealed devices exhibiting T1 > 100 microseconds over several hours. The results suggest that energy relaxation in conventional, small-junction transmons is not limited by junction loss.
• Abstract（参考訳）: 我々は、ジョセフソン接合部を独自の並列シャントコンデンサとして機能させる新しいタイプの超伝導トランスモン量子ビットを実証した。 マージエレメントトランスモン(MET)は、従来のトランスモンよりもフットプリントが小さく、製造も簡単である可能性がある。 接合部内の電磁エネルギーを集中するため、他の界面からの相対電界参加を減少させる。 マイクロメートルスケールのAl/AlOx/Al接合と長い酸化と新規な処理を組み合わせることで、低トランモン状態のE_{J}$/$E_{C}$(E_{J}$/$E_{C}$$\lesssim$30)で機能デバイスを製造しました。 低温I-V測定は,低ギャップ導電率の鋭いdI/dV構造を示した。 可変バージョンのクビット分光は回避レベル交差の少ないことを示し、2レベル系(TLS)の存在を示唆している。 平均T1回は10～90マイクロ秒の範囲で平均T1回, 熱処理した装置ではT1〜100マイクロ秒を数時間で観測した。 その結果, 従来の小さな接合トランスモンのエネルギー緩和は接合損失によって制限されないことが示唆された。

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