論文の概要: Loss and decoherence in superconducting circuits on silicon: Insights from electron spin resonance

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.03889v1
• Date: Tue, 6 Feb 2024 10:53:59 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-02-07 15:17:48.710684
• Title: Loss and decoherence in superconducting circuits on silicon: Insights from electron spin resonance
• Title（参考訳）: シリコン上の超伝導回路の損失とデコヒーレンス:電子スピン共鳴からの考察
• Authors: Aditya Jayaraman, Andrey V. Danilov, Jonas Bylander and Sergey E. Kubatkin
• Abstract要約: 量子計算や量子センシング用途に用いられる固体デバイスは、突発的で帯電した2レベルシステム(TLS)と非磁性スピンによる損失とノイズに悪影響を及ぼす。 我々は、窒化ニオブ(NbN)超伝導共振器を用いたオンチップ電子スピン共鳴法を用いて、シリコンの表面スピンと後表面処理の効果を研究する。 表面処理後のスピンの総密度の3倍から5倍の減少を観察し、量子系における損失と脱コヒーレンスを緩和する手法の開発においてESR分光法の有効性を実証する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Solid-state devices used for quantum computation and quantum sensing applications are adversely affected by loss and noise caused by spurious, charged two-level systems (TLS) and stray paramagnetic spins. These two sources of noise are interconnected, exacerbating the impact on circuit performance. We use an on-chip electron spin resonance (ESR) technique, with niobium nitride (NbN) superconducting resonators, to study surface spins on silicon and the effect of post-fabrication surface treatments. We identify two distinct spin species that are characterized by different spin-relaxation times and respond selectively to various surface treatments (annealing and hydrofluoric acid). Only one of the two spin species has a significant impact on the TLS-limited resonator quality factor at low-power (near single-photon) excitation. We observe a 3-to-5-fold reduction in the total density of spins after surface treatments, and demonstrate the efficacy of ESR spectroscopy in developing strategies to mitigate loss and decoherence in quantum systems.
• Abstract（参考訳）: 量子計算や量子センシング用途に用いられる固体デバイスは、突発的で帯電した2レベルシステム(TLS)と非磁性スピンによる損失とノイズに悪影響を及ぼす。 これら2つのノイズ源は相互接続され、回路性能への影響が増大する。 我々は、窒化ニオブ(NbN)超伝導共振器を用いたオンチップ電子スピン共鳴(ESR)法を用いて、シリコンの表面スピンと後表面処理の効果を研究する。 異なるスピン緩和時間で特徴付けられる2つの異なるスピン種を同定し, 種々の表面処理(アニール, フッ化水素酸)に対して選択的に反応する。 2つのスピン種のうちの1つだけが低出力(近傍単光子)励起におけるTLS制限共振器品質因子に大きな影響を与える。 表面処理後のスピン密度の3～5倍減少を観測し、esr分光法が量子系における損失とデコヒーレンスを緩和する戦略を開発する上で有効であることを示す。

関連論文リスト

• Surface Modification and Coherence in Lithium Niobate SAW Resonators [0.0]
  ニオブリチウムは量子音響技術を開発する上で有望な材料である。 放射温度と低温温度では、これらの共振器はデコヒーレンスとデフォーカスの存在によって制限される。 いくつかのニオブ酸リチウム音響共振器を作製し, 異なる加工工程を施して表面を改質する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-06-26T16:17:32Z)
• Performance of high impedance resonators in dirty dielectric environments [0.0]
  高インピーダンス共振器の内部品質係数は, 酸化膜構成のすべてにおいて103ドルを超える。 これらの実験は、大規模でスピンベースの量子コンピュータへの道を開いた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-02-13T12:06:56Z)
• Quantum acoustic Fano interference of surface phonons [0.0]
  本研究では、超伝導量子ビットに結合したSAW共振器からなるシステムにおいて、表面フォノンの広い連続性を有する共振型圧電面音響波(SAW)モードのファノ干渉を明らかにする。 この実験は、量子情報処理への応用のために提案された量子音響アーキテクチャにおいて、さらに弱い結合の機械モードの存在と、量子ビット-フォノン相互作用への影響を強調し、音波干渉の重要性を浮き彫りにした。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-02-02T17:58:44Z)
• Probing dynamics of a two-dimensional dipolar spin ensemble using single qubit sensor [62.997667081978825]
  ダイヤモンド結晶表面上の電子スピンの2次元アンサンブルにおける個々のスピンダイナミクスを実験的に検討した。 この不規則に緩やかな緩和速度は、強い力学障害の存在によるものであることを示す。 我々の研究は、強く相互作用する無秩序なスピンアンサンブルにおける量子熱化の微視的研究と制御への道を開いた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-07-21T18:00:17Z)
• Electromagnetically induced transparency in inhomogeneously broadened divacancy defect ensembles in SiC [52.74159341260462]
  電磁誘導透過 (EIT) は、光信号と電子スピンの量子コヒーレンスの間に強く堅牢な相互作用を与える現象である。 この材料プラットフォームにおいても,計測幾何学の慎重に設計した上で,EITを高視認性で確立できることが示される。 本研究は,多層システムにおけるEITの非均一性に対する理解を提供し,半導体の幅広い欠陥に対する考察である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-18T11:22:09Z)
• Demonstration of electron-nuclear decoupling at a spin clock transition [54.088309058031705]
  クロック遷移は磁気ノイズから分子スピン量子ビットを保護する。 核自由度への線形結合は、電子コヒーレンスの変調と崩壊を引き起こす。 核浴への量子情報漏洩がないことは、他のデコヒーレンス源を特徴づける機会を与える。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-06-09T16:23:47Z)
• Quantum sensitivity limits of nuclear magnetic resonance experiments searching for new fundamental physics [91.6474995587871]
  核磁気共鳴は、超軽いアクシオンのような暗黒物質を探すための有望な実験的アプローチである。 我々は、磁気共鳴実験の回路モデルを検討し、スピン投射ノイズ、サーマルノイズ、増幅ノイズの3つのノイズ源を定量化する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-10T19:00:02Z)
• 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)
• Room Temperature Coherent Control of Spin Defects in hexagonal Boron Nitride [0.0]
  スピン状態がアクセス可能な固体の光学活性欠陥は、固体量子情報やセンシング用途の候補として有望である。 六方晶窒化ホウ素(hBN)におけるホウ素空孔中心のアンサンブルのコヒーレント制御の実現 量子技術におけるファン・デル・ワールス材料の利用には,本研究の成果が重要である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-10-23T16:31:37Z)
• Effect of phonons on the electron spin resonance absorption spectrum [62.997667081978825]
  磁気活性系の電子スピン共鳴(ESR)信号に対するフォノンと温度の影響をモデル化する。 ESR信号の抑制はフォノンの膨張によるものであるが、軌道クエンチングの一般的な仮定に基づくものではない。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-04-22T01:13:07Z)

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。