論文の概要: Vacuum-gap transmon qubits realized using flip-chip technology

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2106.00341v1
• Date: Tue, 1 Jun 2021 09:26:01 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-28 03:49:44.223127
• Title: Vacuum-gap transmon qubits realized using flip-chip technology
• Title（参考訳）: フリップチップ技術による真空ギャップトランスモン量子ビットの実現
• Authors: Xuegang Li, Yingshan Zhang, Chuhong Yang, Zhiyuan Li, Junhua Wang, Tang Su, Mo Chen, Yongchao Li, Chengyao Li, Zhenyu Mi, Xuehui Liang, Chenlu Wang, Zhen Yang, Yulong Feng, Kehuan Linghu, Huikai Xu, Jiaxiu Han, Weiyang Liu, Peng Zhao, Teng Ma, Ruixia Wang, Jingning Zhang, Yu Song, Pei Liu, Ziting Wang, Zhaohua Yang, Guangming Xue, Yirong Jin, and Haifeng Yu
• Abstract要約: 我々はフリップチップ技術を用いて「フリップモン」として寄贈されたトランスモン量子ビットを改良した。 真空ギャップが約5ミクロンである場合、電場参加比は約53%の空気中に到達する。 フリップモンのコヒーレンス時間は30-60マイクロ秒の範囲で測定される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 20.872192094267003
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Significant progress has been made in building large-scale superconducting quantum processors based on flip-chip technology. In this work, we use the flip-chip technology to realize a modified transmon qubit, donated as the "flipmon", whose large shunt capacitor is replaced by a vacuum-gap parallel plate capacitor. To further reduce the qubit footprint, we place one of the qubit pads and a single Josephson junction on the bottom chip and the other pad on the top chip which is galvanically connected with the single Josephson junction through an indium bump. The electric field participation ratio can arrive at nearly 53% in air when the vacuum-gap is about 5 microns, and thus potentially leading to a lower dielectric loss. The coherence times of the flipmons are measured in the range of 30-60 microseconds, which are comparable with that of traditional transmons with similar fabrication processes. The electric field simulation indicates that the metal-air interface's participation ratio increases significantly and may dominate the qubit's decoherence. This suggests that more careful surface treatment needs to be considered. No evidence shows that the indium bumps inside the flipmons cause significant decoherence. With well-designed geometry and good surface treatment, the coherence of the flipmons can be further improved.
• Abstract（参考訳）: フリップチップ技術に基づく大規模超伝導量子プロセッサの開発では大きな進歩が見られた。 本研究では、フリップチップ技術を用いて、大きなシャントコンデンサを真空ギャップパラレルプレートコンデンサに置き換えた「フリップモン」として寄贈されたトランスモン量子ビットの修正を実現する。 さらに、キュービットフットプリントを低減させるために、キュービットパッドの1つと1つのジョセフソンジャンクションを底チップに、もう1つのパッドをインジウムバンプを介して1つのジョセフソンジャンクションにガルバニー接続するトップチップに配置する。 真空ギャップが約5ミクロンである場合、電場参加比は約53%に達し、結果として誘電損失が減少する可能性がある。 フリップモンのコヒーレンス時間は30～60マイクロ秒の範囲で測定され、同様の製造プロセスを持つ伝統的なトランスモンと同等である。 電界シミュレーションは、金属-空気界面の参加比が著しく増加し、キュービットのデコヒーレンスを支配できることを示している。 これはより慎重な表面処理が必要であることを示唆している。 フリップモンの内部にインジウムが膨らんでいるという証拠はない。 優れた形状と良好な表面処理により、フリップモンのコヒーレンスをさらに改善することができる。

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