論文の概要: Experimentally revealing anomalously large dipoles in a quantum-circuit dielectric

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2110.10747v2
• Date: Thu, 28 Jul 2022 06:09:15 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-10 23:42:00.446334
• Title: Experimentally revealing anomalously large dipoles in a quantum-circuit dielectric
• Title（参考訳）: 量子回路誘電体における異常に大きな双極子を実験的に明らかにする
• Authors: Liuqi Yu, Shlomi Matityahu, Yaniv J. Rosen, Chih-Chiao Hung, Andrii Maksymov, Alexander L. Burin, Moshe Schechter and Kevin D. Osborn
• Abstract要約: 眼鏡に固有の2レベルシステム(TLS)は、現代の多くの量子デバイスにおいてデコヒーレンスを誘導する。 2つの異なるTLSのアンサンブルの存在を示し、フォノンと弱く強く相互作用する。 その結果, アモルファス固体の低温特性に新たな光を放つことができた。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 50.591267188664666
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum two-level systems (TLSs) intrinsic to glasses induce decoherence in many modern quantum devices, such as superconducting qubits. Although the low-temperature physics of these TLSs is usually well-explained by a phenomenological standard tunneling model of independent TLSs, the nature of these TLSs, as well as their behavior out of equilibrium and at high energies above 1 K, remain inconclusive. Here we measure the non-equilibrium dielectric loss of TLSs in amorphous silicon using a superconducting resonator, where energies of TLSs are varied in time using a swept electric field. Our results show the existence of two distinct ensembles of TLSs, interacting weakly and strongly with phonons, where the latter also possesses anomalously large electric dipole moment. These results may shed new light on the low temperature characteristics of amorphous solids, and hold implications to experiments and applications in quantum devices using time-varying electric fields.
• Abstract（参考訳）: 量子二層系(TLS)は、超伝導量子ビットのような現代の多くの量子デバイスにおいて脱コヒーレンスを引き起こす。 これらのTLSの低温物理学は、独立TLSの現象論的標準トンネルモデルによってよく説明されるが、それらのTLSの性質は平衡から外れた状態と1K以上の高エネルギーでの挙動は決定的ではない。 そこで,非晶質シリコン中のtlsの非平衡誘電損失を超伝導共振器を用いて測定し,sweept電界を用いてtlsのエネルギーを経時的に変化させる。 以上の結果から,TLSの異なる2つのアンサンブルの存在がフォノンと弱く強く相互作用し,後者は電気双極子モーメントも有することが明らかとなった。 これらの結果はアモルファス固体の低温特性に新たな光を与え、時変電界を用いた量子デバイスにおける実験や応用に寄与する可能性がある。

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