論文の概要: Wafer-Scale MgB2 Superconducting Devices
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.15190v2
- Date: Fri, 22 Dec 2023 01:09:53 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-12-25 18:44:44.643450
- Title: Wafer-Scale MgB2 Superconducting Devices
- Title（参考訳）: ウエハスケールMgB2超電導デバイス
- Authors: Changsub Kim, Christina Bell, Jake Evans, Jonathan Greenfield, Emma
Batson, Karl Berggren, Nathan Lewis, Daniel Cunnane
- Abstract要約: 直径100mm以上の超平滑0.5nmの根面粗さフィルムを初めて報告し,これらのフィルムで作製した試作機について報告する。
これらの膜は、内部品質係数が$mathrm104$ 4.5 Kを超えることや、40nm膜中の数個のpH/sqの順に高い運動的インダクタンスを含む重要な超伝導特性を示す。
この画期的な進歩は、高温、高周波超伝導量子回路およびデバイスの開発を可能にする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.012564343689544843
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Progress in superconducting device and detector technologies over the past
decade have realized practical applications in quantum computers, detectors for
far-infrared telescopes, and optical communications. Superconducting thin film
materials, however, have remained largely unchanged, with aluminum still being
the material of choice for superconducting qubits, and niobium compounds for
high frequency/high kinetic inductance devices. Magnesium diboride
($\mathrm{MgB}_2$), known for its highest transition temperature
($\mathrm{T}_c$ = 39 K) among metallic superconductors, is a viable material
for elevated temperature and higher frequency superconducting devices moving
towards THz frequencies. However, difficulty in synthesizing wafer-scale thin
films have prevented implementation of $\mathrm{MgB}_2$ devices into the
application base of superconducting electronics. Here, we report ultra-smooth
(< 0.5 nm root-mean-square roughness) and uniform $\mathrm{MgB}_2$ thin (< 100
nm) films over 100 mm in diameter for the first time and present prototype
devices fabricated with these films demonstrating key superconducting
properties including internal quality factor over $\mathrm{10}^4$ at 4.5 K and
high tunable kinetic inductance in the order of tens of pH/sq in a 40 nm film.
This groundbreaking advancement will enable development of elevated
temperature, high frequency superconducting quantum circuits and devices.
- Abstract（参考訳）: 過去10年間の超伝導デバイスと検出器技術の進歩は、量子コンピュータ、遠赤外線望遠鏡用検出器、光通信における実用的な応用を実現している。
しかし、超伝導薄膜材料は依然としてほとんど変化がなく、アルミニウムは超伝導量子ビットの材料であり、ニオブ化合物は高周波・高速度インダクタンスデバイスである。
ジホリドマグネシウム (\mathrm{mgb}_2$) は、金属超伝導体の中で最も高い遷移温度 (\mathrm{t}_c$ = 39 k) で知られており、高温で高周波数の超伝導デバイスがthz周波数に向かって移動するための有効な材料である。
しかし、ウェハスケール薄膜の合成の難しさは超伝導エレクトロニクスの応用基盤への$\mathrm{MgB}_2$デバイスの導入を妨げている。
本稿では,直径100mm以上の超スムース(<0.5 nm)と均一な$\mathrm{mgb}_2$薄膜(<100 nm)を初めて報告し,これらフィルムを用いて作製した試作装置において,4.5 kで$\mathrm{10}^4$,40 nmフィルムで10sqのph/sqの順に高波長の動力学的インダクタンスを有する内部超伝導特性を示す。
この画期的な進歩は、高温、高周波超伝導量子回路およびデバイスの開発を可能にする。
関連論文リスト
- Can the noble metals (Au, Ag and Cu) be superconductors? [0.0]
薄膜閉じ込め下における良金属中の超伝導のBCS理論の一般化について述べる。
我々は,金,銀,銅の超薄膜が低温でも実験で利用できる温度で超伝導体になる可能性があると予測した。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-06-24T13:07:13Z) - Millikelvin measurements of permittivity and loss tangent of lithium
niobate [50.591267188664666]
ニオブ酸リチウム(Lithium niobate)は電子光学材料であり、マイクロ波信号処理、通信、量子センシング、量子コンピューティングに多くの応用がある。
ミリケルビン温度におけるニオブ酸リチウムの複素電磁誘電率の評価について検討した。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-02-24T22:05:42Z) - Anisotropic superconductivity of niobium based on its response to
non-magnetic disorder [0.0]
ニオブは理論上も実験的にも最も研究されている超伝導体の一つである。
合金のパワー応用に加え、純粋なニオブは感度の強い磁気センシング、高周波キャビティ、最近では超伝導量子ビットの回路金属化層として用いられる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-07-28T22:24:27Z) - Quasiparticle spectroscopy, transport, and magnetic properties of Nb
films used in superconducting transmon qubits [4.281703940559505]
超伝導量子ビットの製造に使用されるシリコン基板上のニオブ薄膜が特徴である。
これらのフィルムは、T_c=9.35$Kの優れた超伝導転移温度を示し、かなりクリーンな超伝導ギャップを示す。
磁場に対する応答は複雑で、相当に不可逆な挙動を示し、熱伝導が不十分である。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-07-23T22:45:23Z) - Quantum-limited millimeter wave to optical transduction [50.663540427505616]
量子情報の長距離伝送は、分散量子情報プロセッサの中心的な要素である。
トランスダクションへの現在のアプローチでは、電気ドメインと光ドメインの固体リンクが採用されている。
我々は、850ドルRbの低温原子をトランスデューサとして用いたミリ波光子の光子への量子制限変換を実証した。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-07-20T18:04:26Z) - High-efficiency microwave-optical quantum transduction based on a cavity
electro-optic superconducting system with long coherence time [52.77024349608834]
マイクロ波と光子の間の周波数変換は、超伝導量子プロセッサ間のリンクを作るための鍵となる技術である。
本稿では, 長コヒーレンス時間超伝導電波周波数(SRF)キャビティに基づくマイクロ波光プラットフォームを提案する。
2つのリモート量子システム間の密接な絡み合い発生の忠実さは、低マイクロ波損失により向上することを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-06-30T17:57:37Z) - Slowing down light in a qubit metamaterial [98.00295925462214]
マイクロ波領域の超伝導回路は 未だにそのような装置を欠いている
共振導波路に結合した8量子ビットからなる超伝導メタマテリアルにおいて、電磁波の減速を実証した。
本研究は, 超伝導回路の高柔軟性を実証し, カスタムバンド構造を実現することを目的とした。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-02-14T20:55:10Z) - TOF-SIMS Analysis of Decoherence Sources in Nb Superconducting
Resonators [48.7576911714538]
超伝導量子ビットは、潜在的に基盤となるプラットフォーム技術として出現している。
材料品質と界面構造は、デバイスの性能を抑え続けている。
薄膜および隣接領域の2レベル系欠陥はノイズを導入し、電磁エネルギーを散逸させる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-08-30T22:22:47Z) - Quantum Sensors for Microscopic Tunneling Systems [58.720142291102135]
トンネル2層系(TLS)は超伝導量子ビットなどのマイクロファブリック量子デバイスにおいて重要である。
本稿では,薄膜として堆積した任意の材料に個々のTLSを特徴付ける手法を提案する。
提案手法は, トンネル欠陥の構造を解明するために, 量子材料分光の道を開く。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-11-29T09:57:50Z) - Superconducting granular aluminum resonators resilient to magnetic
fields up to 1 Tesla [0.0]
超伝導粒状アルミニウムはnH/$square$の範囲で運動性シートインダクタンスに達する。
0.5mTの範囲の小さな垂直磁場は、Q_mathrmi$を約15%向上させる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-06-09T10:36:13Z) - Flexible Amorphous Superconducting Materials and Quantum Devices with
Unexpected Tunability [0.0]
超伝導膜、ナノワイヤ、量子干渉デバイス(SQUID)は、可変磁場、電流、温度、フレキシブル条件下で製造された。
我々の研究は、新しい磁気デバイスと、局所的な調整性を備えた量子テクノロジープラットフォームへの道を開いた。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-02-24T14:58:37Z)
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。