論文の概要: Power and temperature dependent model for High Q superconductors

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2205.06291v3
• Date: Thu, 27 Feb 2025 14:18:07 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-02-28 14:53:02.222203
• Title: Power and temperature dependent model for High Q superconductors
• Title（参考訳）: 高Q超伝導体の電力・温度依存性モデル
• Authors: Ashish Alexander, Christopher G. Weddle, Christopher J. K. Richardson,
• Abstract要約: コプラナー導波管型超伝導共振器の内部品質係数の測定は、超伝導装置の損失を小さくする確立された方法である。 過剰な非平衡準粒子は、回路量子力学で使用される平面超伝導共振器の品質係数を制限することもできる。 ここでは、TLSと準粒子損失を同時に分離する共振器損失を評価するために、2温度・電力・温度依存モデルを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: Measuring the internal quality factor of coplanar waveguide superconducting resonators is an established method of determining small losses in superconducting devices. Traditionally, the resonator losses are only attributed to two-level system (TLS) defects using a power dependent model for the quality factor. However, excess non-equilibrium quasiparticles can also limit the quality factor of the planar superconducting resonators used in circuit quantum electrodynamics. At millikelvin temperatures, quasiparticles can be generated by breaking Cooper pairs via a single high-energy or multiple sub-gap photons. Here a two-temperature, power and temperature dependent model is proposed to evaluate resonator losses for isolating TLS and quasiparticle loss simultaneously. The model combines the conventional TLS power and temperature dependence with an effective temperature non-equilibrium quasiparticle description of the superconducting loss. The quasiparticle description is based on the quasiparticle number density calculated using rate equations for an external quasiparticle generation source, recombination, and trapping. The number density is translated to an effective temperature using a thermal distribution that may be different from the bath. Experimental measurements of high-quality factor resonators fabricated from single crystal aluminum and titanium nitride thin films on silicon are interpreted with the presented model. This approach enables identification of quasiparticle and TLS loss, resulting in the determination that the TiN resonator has comparable TLS and quasiparticle loss at low power and low-temperature, while the low-temperature Al resonator behavior is dominated by non-equilibrium quasiparticle loss.
• Abstract（参考訳）: コプラナー導波管型超伝導共振器の内部品質係数の測定は、超伝導装置の損失を小さくする確立された方法である。 伝統的に、共振器の損失は2レベルシステム(TLS)の欠陥にのみ起因している。 しかし、過剰な非平衡準粒子は、回路量子力学で使用される平面超伝導共振器の品質係数を制限することもできる。 ミリケルビン温度では、準粒子はクーパー対を1つの高エネルギーまたは複数のサブギャップ光子によって破ることで生成される。 ここでは、TLSと準粒子損失を同時に分離する共振器損失を評価するために、2温度・電力・温度依存モデルを提案する。 このモデルでは、従来のTLSパワーと温度依存性を、超伝導損失の効果的な温度非平衡準粒子記述と組み合わせている。 準粒子記述は、外部準粒子生成源のレート方程式を用いて計算された準粒子数密度、組換えおよびトラップに基づいている。 数密度は浴と異なる温度分布を用いて有効温度に変換される。 シリコン上の単結晶アルミニウムおよび窒化チタン薄膜から作製した高品質の共振器を, 実験により評価した。 このアプローチにより、準粒子とTLS損失の同定が可能となり、TiN共振器は低消費電力および低温でのTLSと準粒子の損失に匹敵するが、低温Al共振器の挙動は非平衡準粒子の損失に支配される。

関連論文リスト

• Managing Temperature in Open Quantum Systems Strongly Coupled with Structured Environments [0.0]
  ヒルベルト空間における直交多項式 (T-TEDOPA) の定式化により, 階層運動方程式 (HEOM) で低温に達するか, 高温に達するかを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-06-19T13:00:26Z)
• Site-Controlled Purcell-Induced Bright Single Photon Emitters in Hexagonal Boron Nitride [62.170141783047974]
  六方晶窒化ホウ素(hBN)でホストされる単一光子エミッタは、室温で動作する量子フォトニクス技術にとって必須の構成要素である。 我々はPurcellにより誘導されるサイト制御SPEのためのプラズモンナノ共振器の大規模アレイを実験的に実証した。 我々の結果は、明るく、均一に統合された量子光源の配列を提供し、堅牢でスケーラブルな量子情報システムへの道を開いた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-05-03T23:02:30Z)
• Annealing reduces Si$_3$N$_4$ microwave-frequency dielectric loss in superconducting resonators [0.0]
  マイクロ波デバイスは、検知、信号処理、量子通信のために窒化ケイ素(Si$_3$N$_4$)に依存している。 駆動強度と温度の関数として,Si$_3$N$_4$の常温または高温の温熱損失を測定した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-12-21T00:44:46Z)
• Thermal self-oscillations in monolayer graphene coupled to a superconducting microwave cavity [58.720142291102135]
  超伝導共振器に結合した単層グラフェンフレークの熱自己振動を観察した。 実験結果は熱不安定性に基づく理論モデルとよく一致する。 発振側バンドのモデル化は、低エネルギーで不規則なグラフェン試料中の電子フォノンカップリングを評価する方法を提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-05-27T15:38:41Z)
• Experimentally revealing anomalously large dipoles in a quantum-circuit dielectric [50.591267188664666]
  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。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-10-20T19:42:22Z)
• Anomalous Loss Reduction Below Two-Level System Saturation in Aluminum Superconducting Resonators [0.0]
  容量結合型半波長コプラナー導波路共振器について検討した。 2レベル系(TLS)は、数光子および低温状態において主要な損失源となる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-09-24T04:29:21Z)
• Measurement of the Low-temperature Loss Tangent of High-resistivity Silicon with a High Q-factor Superconducting Resonator [58.720142291102135]
  温度70mKから1Kの範囲で高比抵抗(100)シリコンウェハの直接損失タンジェント測定を行った。 この測定は, 高温超伝導ニオブ共振器を利用した技術を用いて行った。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-08-19T20:13:07Z)
• Quantum Sensors for Microscopic Tunneling Systems [58.720142291102135]
  トンネル2層系(TLS)は超伝導量子ビットなどのマイクロファブリック量子デバイスにおいて重要である。 本稿では,薄膜として堆積した任意の材料に個々のTLSを特徴付ける手法を提案する。 提案手法は, トンネル欠陥の構造を解明するために, 量子材料分光の道を開く。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-11-29T09:57:50Z)
• Mechanical Decoupling of Quantum Emitters in Hexagonal Boron Nitride from Low-Energy Phonon Modes [52.77024349608834]
  六方晶窒化ホウ素 (hBN) の量子放出体は, 最近, 室温のフーリエ変態限界に従って均一な直線幅を持つことが報告された。 この異常な観測は、hBNホスト物質の2つの平面の間にエミッターが配置されている場合に発生する、面内フォノンモードからの分離に遡る。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-04-22T20:00:49Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。