論文の概要: Performance of Superconducting Resonators Suspended on SiN Membranes

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.01784v1
• Date: Thu, 2 May 2024 23:53:05 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-05-06 14:05:10.213421
• Title: Performance of Superconducting Resonators Suspended on SiN Membranes
• Title（参考訳）: SiN膜上に懸濁した超電導共振器の性能
• Authors: Trevor Chistolini, Kyunghoon Lee, Archan Banerjee, Mohammed Alghadeer, Christian Jünger, M. Virginia P. Altoé, Chengyu Song, Sudi Chen, Feng Wang, David I. Santiago, Irfan Siddiqi,
• Abstract要約: 非平衡準粒子による超伝導回路の相関誤差は、フォールトトレラント量子コンピューティングの実現に向けた取り組みにおいて顕著な関心事である。 我々は超伝導コプラナー導波路共振器を、もともと支持していたバルクSiがエッチングされた薄い(シム110nm)SiN層の上に完全に形成する。 我々は、これらの膜共振器と同一チップ上のオン基板共振器を比較し、単一の光子レベルにおいて同様の内部品質因子を見いだした。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.626965397124747
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Correlated errors in superconducting circuits due to nonequilibrium quasiparticles are a notable concern in efforts to achieve fault tolerant quantum computing. The propagation of quasiparticles causing these correlated errors can potentially be mediated by phonons in the substrate. Therefore, methods that decouple devices from the substrate are possible solutions, such as isolating devices atop SiN membranes. In this work, we validate the compatibility of SiN membrane technology with high quality superconducting circuits, adding the technique to the community's fabrication toolbox. We do so by fabricating superconducting coplanar waveguide resonators entirely atop a thin ($\sim$110 nm) SiN layer, where the bulk Si originally supporting it has been etched away, achieving a suspended membrane where the shortest length to its thickness yields an aspect ratio of approximately $7.4 \times 10^3$. We compare these membrane resonators to on-substrate resonators on the same chip, finding similar internal quality factors $\sim$$10^5$ at single photon levels. Furthermore, we confirm that these membranes do not adversely affect the resonator thermalization rate. With these important benchmarks validated, this technique can be extended to qubits.
• Abstract（参考訳）: 非平衡準粒子による超伝導回路の相関誤差は、フォールトトレラント量子コンピューティングの実現に向けた取り組みにおいて顕著な関心事である。 これらの相関誤差を引き起こす準粒子の伝播は、基質中のフォノンによって媒介される可能性がある。 したがって、SiN膜上にデバイスを分離するなど、基板からデバイスを切り離す方法が考えられる。 本研究では,SiN膜技術と高品質超伝導回路との整合性を検証し,その技術をコミュニティの製作ツールボックスに追加する。 超伝導コプラナー導波管共振器を極薄(\sim$110 nm)SiN層上に作製し, 当初支持していたバルクSiをエッチングし, 最短長の膜が約7.4 \times 10^3$のアスペクト比が得られるようにした。 これらの膜共振器を同一チップ上のオン基板共振器と比較し, 内部品質係数$\sim$$10^5$を単一光子レベルで求める。 さらに, これらの膜が共振器熱化速度に悪影響を及ぼさないことを確認した。 これらの重要なベンチマークを検証し、このテクニックをqubitに拡張することができる。

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