論文の概要: High-Q trenched aluminum coplanar resonators with an ultrasonic edge microcutting for superconducting quantum devices

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.16301v1
• Date: Wed, 28 Jun 2023 15:25:37 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-06-29 13:48:09.163911
• Title: High-Q trenched aluminum coplanar resonators with an ultrasonic edge microcutting for superconducting quantum devices
• Title（参考訳）: 超伝導量子デバイス用超音波エッジマイクロカットを用いた高qトレンチアルミニウムコプラナー共振器
• Authors: E.V. Zikiy, A.I. Ivanov, N.S. Smirnov, D.O. Moskalev, V.I. Polozov, A.R. Matanin, E.I. Malevannaya, V.V. Echeistov, T.G. Konstantinova and I.A. Rodionov
• Abstract要約: 誘電損失は超伝導量子ビットのコヒーレンスを制限する重要な要因の1つである。 高出力で5x106、低出力で2x106以上の内部品質因子を有する超伝導CPWマイクロ波共振器について報告する。 エアブリッジとシリコン基板エッチングの両方を用いたジョセフソン接合互換CPW共振器製造法を提案する。
• 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: Dielectric losses are one of the key factors limiting the coherence of superconducting qubits. The impact of materials and fabrication steps on dielectric losses can be evaluated using coplanar waveguide (CPW) microwave resonators. Here, we report on superconducting CPW microwave resonators with internal quality factors systematically exceeding 5x106 at high powers and 2x106 (with the best value of 4.4x106) at low power. Such performance is demonstrated for 100-nm-thick aluminum resonators with 7-10.5 um center trace on high-resistivity silicon substrates commonly used in quantum Josephson junction circuits. We investigate internal quality factors of the resonators with both dry and wet aluminum etching, as well as deep and isotropic reactive ion etching of silicon substrate. Josephson junction compatible CPW resonators fabrication process with both airbridges and silicon substrate etching is proposed. Finally, we demonstrate the effect of airbridges positions and extra process steps on the overall dielectric losses. The best quality fa ctors are obtained for the wet etched aluminum resonators and isotropically removed substrate with the proposed ultrasonic metal edge microcutting.
• Abstract（参考訳）: 誘電損失は超伝導量子ビットのコヒーレンスを制限する重要な要因の1つである。 材料および製造工程が誘電損失に与える影響を共平面導波路(cpw)マイクロ波共振器を用いて評価する。 本稿では,内部品質係数が5x106以上,低出力2x106(最大4.4x106)の超伝導マイクロ波共振器について報告する。 このような性能は、量子ジョセフソン接合回路でよく用いられる高抵抗シリコン基板上で、7-10.5Um帯の100nm厚アルミニウム共振器で実証される。 乾式および湿式アルミニウムエッチングとシリコン基板の深さおよび等方性反応性イオンエッチングを併用した共振器の内部品質因子について検討した。 エアブリッジとシリコン基板エッチングの両方を用いたジョセフソン接合互換CPW共振器製造法を提案する。 最後に, エアブリッジの位置と余分なプロセスステップが誘電損失に与える影響を実証する。 ウェットエッチングされたアルミニウム共振器と等方性除去基板に対して, 超音波金属エッジマイクロカットにより, 最適品質のfa ctorを得る。

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