論文の概要: Epitaxial {\alpha}-Ta (110) film on a-plane sapphire substrate for superconducting qubits with long coherence times

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.09568v1
• Date: Fri, 16 Jun 2023 00:57:22 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-06-19 15:29:01.347257
• Title: Epitaxial {\alpha}-Ta (110) film on a-plane sapphire substrate for superconducting qubits with long coherence times
• Title（参考訳）: 長いコヒーレンス時間を有する超伝導量子ビット用a面サファイア基板上のエピタキシャル {\alpha}-ta (110)膜
• Authors: Boyi Zhou, Lina Yang, Tao Wang, Yanfu Wu, Kanglin Xiong, Jiagui Feng
• Abstract要約: α-Ta (110) フィルムは、クビットのコヒーレンス時間を大幅に改善することができる。 α-Ta(110)膜は、界面の原子関係のため、a面サファイア上でエピタキシャルに成長することができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.459571800725105
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Realization of practical superconducting quantum computing requires large-scale integration of qubits with long coherence times. It has been reported that {\alpha}-Ta (110) film can greatly improve the coherence times of qubits. Compared to the commonly used {\alpha}-Ta (110) film deposited on c-plane sapphire, {\alpha}-Ta (110) film can be epitaxially grown on a-plane sapphire because of the atomic relationships at their interface. Here, we demonstrate the growth of a large-scale well-ordered quasi-single crystal {\alpha}-Ta (110) film with a low density of defects on a-plane sapphire. The root mean square of the film with thickness of 200 nm is below 0.7 nm over a 10 {\mu}m \times 10 {\mu}m area and the residual resistance ratio is as high as 15.5. Transmon qubits are also fabricated using this kind of film and show relaxation times exceeding 150 {\mu}s. These results suggest {\alpha}-Ta (110) film grown on a-plane sapphire is an alternative promising choice for large-scale superconducting circuits with long coherence times of qubits.
• Abstract（参考訳）: 実用的な超伝導量子コンピューティングの実現には、長いコヒーレンス時間を持つ量子ビットの大規模統合が必要である。 α}-ta (110) フィルムは量子ビットのコヒーレンス時間を大幅に改善できることが報告されている。 c面サファイア上に堆積した一般的に使用される {\alpha}-ta (110) 膜と比較すると, {\alpha}-ta (110) 膜は界面の原子関係のため,a面サファイア上にエピタキシャルに成長することができる。 ここでは, A面サファイアの欠陥密度が低い大規模高次準単結晶Ta(110)薄膜の成長を実証する。 厚さ200 nmのフィルムの根平均二乗は10 {\mu}m \times 10 {\mu}m領域の0.7 nm以下であり、残留抵抗比は15.5である。 トランスモンキュービットはこの種のフィルムを用いて製造され、150 {\mu}を超える緩和時間を示す。 これらの結果から, 面状サファイア上に成長した {\alpha}-Ta (110) 膜は, クビットの長いコヒーレンス時間を持つ大規模超伝導回路の選択肢となる可能性が示唆された。

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