Fugu-MT 論文翻訳(概要): Engineering the microwave to infrared noise photon flux for superconducting quantum systems

論文の概要: Engineering the microwave to infrared noise photon flux for superconducting quantum systems

arxiv url: http://arxiv.org/abs/2107.09331v4
Date: Wed, 19 Jan 2022 14:23:36 GMT
ステータス: 処理完了
システム内更新日: 2023-03-21 12:18:55.040025
Title: Engineering the microwave to infrared noise photon flux for superconducting quantum systems
Title（参考訳）: 超伝導量子系のためのマイクロ波-赤外ノイズ光子フラックスの工学
Authors: Sergey Danilin, Jo\~ao Barbosa, Michael Farage, Zimo Zhao, Xiaobang Shang, Jonathan Burnett, Nick Ridler, Chong Li, Martin Weides
Abstract要約: CR-110およびEsorb-230吸収誘電体充填による低温マイクロ波低域通過フィルタを示す。高い周波数のノイズ光子(ペア破壊エネルギーを超える)は、デコヒーレンスを引き起こす。フィルタによる雑音光子フラックスの劇的な抑制は、超伝導量子系の実験に有用であることを示す。
参考スコア（独自算出の注目度）: 4.620669069898039
License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Abstract: Electromagnetic filtering is essential for the coherent control, operation and readout of superconducting quantum circuits at milliKelvin temperatures. The suppression of spurious modes around transition frequencies of a few GHz is well understood and mainly achieved by on-chip and package considerations. Noise photons of higher frequencies -- beyond the pair-breaking energies -- cause decoherence and require spectral engineering before reaching the packaged quantum chip. The external wires that pass into the refrigerator and go down to the quantum circuit provide a direct path for these photons. This article contains quantitative analysis and experimental data for the noise photon flux through coaxial, filtered wiring. The attenuation of the coaxial cable at room temperature and the noise photon flux estimates for typical wiring configurations are provided. Compact cryogenic microwave low-pass filters with CR-110 and Esorb-230 absorptive dielectric fillings are presented along with experimental data at room and cryogenic temperatures up to 70 GHz. Filter cut-off frequencies between 1 to 10 GHz are set by the filter length, and the roll-off is material dependent. The relative dielectric permittivity and magnetic permeability for the Esorb-230 material in the pair-breaking frequency range of 75 to 110 GHz are measured, and the filter properties in this frequency range are calculated. The estimated dramatic suppression of the noise photon flux due to the filter proves its usefulness for experiments with superconducting quantum systems.
Abstract（参考訳）: 電磁フィルタは、ミリケルビン温度における超伝導量子回路のコヒーレント制御、動作、読み出しに不可欠である。数GHzの遷移周波数に関するスプリアスモードの抑制は、オンチップとパッケージの考慮によってよく理解され、主に達成される。高周波数のノイズ光子(ペア破壊エネルギーを超える)は、パッケージ化された量子チップに到達する前にデコヒーレンスとスペクトル工学を必要とするためである。冷蔵庫に通って量子回路に下る外部配線は、これらの光子の直接的な経路を提供する。本稿では,同軸フィルタ配線によるノイズ光子フラックスの定量的解析と実験データを含む。室温における同軸ケーブルの減衰と、典型的な配線構成におけるノイズフォトンフラックス推定を提供する。 CR-110およびEsorb-230吸収誘電体充填を用いた小型低温マイクロ波ローパスフィルタを室内実験データと70GHzまでの低温温度で提示した。フィルタ長により、1〜10GHzの遮断周波数が設定され、ロールオフは物質依存となる。ペアブレーキング周波数範囲75〜110GHzにおけるEsorb-230材料の相対誘電率と磁気透過率を測定し、この周波数範囲におけるフィルタ特性を算出する。フィルタによるノイズフォトンフラックスの劇的な抑制は、超伝導量子系実験に有用であることが証明されている。

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