論文の概要: Angstrom-scale ion-beam engineering of ultrathin buried oxides for quantum and neuro-inspired computing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.10138v2
- Date: Wed, 21 Aug 2024 11:58:38 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-08-22 11:50:43.235187
- Title: Angstrom-scale ion-beam engineering of ultrathin buried oxides for quantum and neuro-inspired computing
- Title（参考訳）: 量子およびニューロインスパイアコンピューティングのための極薄埋没酸化物のアングストロームスケールイオンビーム工学
- Authors: N. Smirnov, E. Krivko, D. Moskaleva, D. Moskalev, A. Solovieva, V. Echeistov, E. Zikiy, N. Korshakov, A. Ivanov, E. Malevannaya, A. Matanin, V. Polozov, M. Teleganov, N. Zhitkov, R. Romashkin, I. Korobenko, A. Yanilkin, A. Lebedev, I. Ryzhikov, A. Andriyash, I. Rodionov,
- Abstract要約: 埋没した極薄のトンネル酸化物、2D材料、固体電解質を含む多層ナノスケールシステムは、次世代論理、メモリ、量子およびニューロインスパイアされた計算に不可欠である。
ここでは, イオンビームアニールを用いた拡張性アプローチを, アングストロームスケールの厚さ制御による埋没酸化膜工学に応用する。
Al/a-AlOx/Al構造上におけるNe+照射の分子動力学シミュレーションにより, イオン生成結晶欠陥の重要な役割が確認された。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Multilayer nanoscale systems incorporating buried ultrathin tunnel oxides, 2D materials, and solid electrolytes are crucial for next-generation logics, memory, quantum and neuro-inspired computing. Still, an ultrathin layer control at angstrom scale is challenging for cutting-edge applications. Here we introduce a scalable approach utilizing focused ion-beam annealing for buried ultrathin oxides engineering with angstrom-scale thickness control. Our molecular dynamics simulations of Ne+ irradiation on Al/a-AlOx/Al structure confirms the pivotal role of ion generated crystal defects. We experimentally demonstrate its performance on Josephson junction tunning in the resistance range of 2 to 37% with a standard deviation of 0.86% across 25x25 mm chip. Moreover, we showcase +-17 MHz frequency control (+-0.172 A tunnel barrier thickness) for superconducting transmon qubits with coherence times up to 500 us, which is promising for useful fault-tolerant quantum computing. This work ensures ultrathin multilayer nanosystems engineering at the ultimate scale by depth-controlled crystal defects generation.
- Abstract（参考訳）: 埋没した超薄型トンネル酸化物、2D材料、固体電解質を含む多層ナノスケールシステムは、次世代論理、メモリ、量子およびニューロインスパイアされた計算に不可欠である。
それでも、アングストロームスケールでの超薄層制御は、最先端のアプリケーションでは困難である。
ここでは, イオンビームアニールを用いた拡張性アプローチを, アングストロームスケールの厚さ制御による埋没酸化膜工学に応用する。
Al/a-AlOx/Al構造上におけるNe+照射の分子動力学シミュレーションにより,イオン生成結晶欠陥の重要な役割が確認された。
25x25mmチップにおける標準偏差0.86%の抵抗範囲2～37%のジョセフソン接合タンピングの性能を実験的に実証した。
さらに,500usまでのコヒーレンス時間で超伝導トランスモン量子ビットを超伝導するための+-17MHz帯の周波数制御(+-0.172Aトンネルバリア厚)を紹介した。
この研究により、深さ制御された結晶欠陥の生成による極大スケールの超薄多層ナノシステム工学が保証される。
関連論文リスト
- Site-Controlled Purcell-Induced Bright Single Photon Emitters in Hexagonal Boron Nitride [62.170141783047974]
六方晶窒化ホウ素(hBN)でホストされる単一光子エミッタは、室温で動作する量子フォトニクス技術にとって必須の構成要素である。
我々はPurcellにより誘導されるサイト制御SPEのためのプラズモンナノ共振器の大規模アレイを実験的に実証した。
我々の結果は、明るく、均一に統合された量子光源の配列を提供し、堅牢でスケーラブルな量子情報システムへの道を開いた。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-05-03T23:02:30Z) - Aluminum Josephson junction microstructure and electrical properties
modification with thermal annealing [0.0]
Al/AlOx/Al Josephson接合に基づく超伝導量子ビットは、普遍量子コンピュータの物理的実装において最も有望な候補の一つである。
非晶質バリア酸化物(AlOx)を結晶化するためのジョセフソン接合熱焼鈍プロセスの開発について報告する。
この方法はジョセフソン接合抵抗を175%向上させるだけでなく、Rnの精度10%の精度で60%減少させる。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-03-04T16:22:58Z) - Design and simulation of a transmon qubit chip for Axion detection [103.69390312201169]
超伝導量子ビットに基づくデバイスは、量子非劣化測定(QND)による数GHz単一光子の検出に成功している。
本研究では,Qub-ITの超伝導量子ビットデバイスの実現に向けた状況を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-10-08T17:11:42Z) - Silicide-based Josephson field effect transistors for superconducting
qubits [0.0]
代替の「ゲートモン」量子ビットが最近登場し、これはハイブリッド超伝導/半導体(S/Sm)デバイスをゲート調整されたジョセフソン接合として使用している。
拡張性のあるゲートモン設計はCMOS Josephson Field-Effect Transistors を調整可能な弱いリンクとして作成することができる。
シリコンベースのトランジスタにおけるアンドリーフ電流のゲート変調は、完全にCMOS化された超伝導量子コンピュータへのステップを表している。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-09-06T18:00:03Z) - Mitigation of quasiparticle loss in superconducting qubits by phonon
scattering [2.959938599901649]
超伝導量子ビットでは、誤差が空間と時間に十分な相関がないという仮定は電離放射線によって破られる。
潜在的な緩和技術は、通常の金属や超伝導金属の大量をデバイスに配置し、量子ビットの超伝導ギャップの下までフォノンエネルギーを減少させることである。
電離放射線の相関誤差に対する超伝導量子ビットプロセッサの保護における本手法の有効性について検討した。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-07-26T09:02:30Z) - Near-Surface Electrical Characterisation of Silicon Electronic Devices
Using Focused keV Ions [45.82374977939355]
シリコンデバイスに低エネルギーイオンを注入する方法を示す。
内部電界が弱いにもかかわらず、感度領域全体から準均一電荷収集効率が得られる。
これは、高品質な熱ゲート酸化物がイオン検出反応で果たす重要な役割によって説明できる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-01-27T06:29:46Z) - 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) - Near-Field Terahertz Nanoscopy of Coplanar Microwave Resonators [61.035185179008224]
超伝導量子回路は、主要な量子コンピューティングプラットフォームの一つである。
超伝導量子コンピューティングを実用上重要な点に進めるためには、デコヒーレンスに繋がる物質不完全性を特定し、対処することが重要である。
ここでは、テラヘルツ走査近接場光学顕微鏡を用いて、シリコン上の湿式エッチングアルミニウム共振器の局所誘電特性とキャリア濃度を調査する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-24T11:06:34Z) - 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)
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。