論文の概要: Circle fit optimization for resonator quality factor measurements: point
redistribution for maximal accuracy
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2301.06364v1
- Date: Mon, 16 Jan 2023 11:18:58 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-18 16:07:42.222388
- Title: Circle fit optimization for resonator quality factor measurements: point
redistribution for maximal accuracy
- Title（参考訳）: 共振器品質係数測定のための円フィット最適化:最大精度のための点再分配
- Authors: Paul G. Baity, Connor Maclean, Valentino Seferai, Joe Bronstein, Yi
Shu, Tania Hemakumara, and Martin Weides
- Abstract要約: 物質損失機構の制御は超伝導量子デバイスにおけるコヒーレンス時間を改善するためにますます重要な役割を担っている。
そこで我々は, パラメータ$gtrsim 2$で適合誤差を低減できるだけでなく, 測定背景が適合結果に与える影響を緩和できる新しい測定プロトコルを開発した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The control of material loss mechansims is playing an increasingly important
role for improving coherence times in superconducting quantum devices. Such
material losses can be characterized through the measurement of planar
superconducting resonators, which reflect losses through the resonance's
quality factor $Q_l$. The resonance quality factor consists of both internal
(material) losses as well as coupling losses when resonance photons escape back
into the measurement circuit. The combined losses are then described as
$Q_l^{-1} = Q_c^{-1} + Q_i^{-1}$, where $Q_c$ and $Q_i$ reflect the coupling
and internal quality factors of the resonator, respectively. To separate the
relative contributions of $Q_i$ and $Q_c$ to $Q_l$, diameter-correcting circle
fits use algebraic or geometric means to fit the resonance signal on the
complex plane. However, such circle fits can produce varied results, so to
address this issue, we use a combination of simulation and experiment to
determine the reliability of a fitting algorithm across a wide range of quality
factor values from $Q_i \ll Q_c$ to $Q_c \ll Q_i$. In addition, we develop a
novel measurement protocol that can not only reduce fitting errors by factors
$\gtrsim 2$ but also mitigates the influence of the measurement background on
the fit results. This technique can be generalized for other resonance systems
beyond superconducting resonators.
- Abstract（参考訳）: 材料損失の制御は超伝導量子デバイスにおけるコヒーレンス時間を改善するためにますます重要な役割を担っている。
このような材料損失は、共鳴の質係数$Q_l$による損失を反映する平面超伝導共振器の測定によって特徴づけられる。
共振品質係数は、内部(材料)の損失と、共振光子が測定回路に逃避したときのカップリング損失の両方からなる。
組み合わせた損失は、$Q_l^{-1} = Q_c^{-1} + Q_i^{-1}$と記述され、$Q_c$と$Q_i$はそれぞれ共振器の結合係数と内部品質係数を反映する。
Q_i$ と $Q_c$ の相対寄与を$Q_l$ に分けるために、直径補正円は複素平面上の共鳴信号に代数的または幾何学的手段を用いる。
しかし、このような円は様々な結果が得られるため、この問題に対処するためにシミュレーションと実験を組み合わせることで、Q_i \ll Q_c$からQ_c \ll Q_i$までの幅広い品質係数値の適合アルゴリズムの信頼性を判定する。
さらに,$\gtrsim 2$の要因により適合誤差を低減できるだけでなく,測定背景が適合結果に与える影響を緩和できる新しい測定プロトコルを開発した。
この手法は超伝導共振器以外の共鳴系に対して一般化することができる。
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