論文の概要: Crystallinity in Niobium oxides: A pathway to mitigate Two-Level System Defects in Niobium 3D Resonator for quantum applications
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.06805v3
- Date: Thu, 7 Nov 2024 16:08:57 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-11-08 19:50:01.711103
- Title: Crystallinity in Niobium oxides: A pathway to mitigate Two-Level System Defects in Niobium 3D Resonator for quantum applications
- Title（参考訳）: ニオブ酸化物の結晶性:ニオブ3次元共振器における二層系欠陥の量子的応用
- Authors: Y. Kalboussi, I. Curci, F. Miserque, D. Troadec, N. Brun, M. Walls, G. Jullien, F. Eozenou, M. Baudrier, L. Maurice, Q. Bertrand, P. Sahuquet, T. Proslier,
- Abstract要約: 2レベル系(TLS)欠陥は超伝導量子回路におけるデコヒーレンスの主要な原因である。
650degCでの10時間高真空加熱処理により3次元超伝導ニオブ共振器の2レベル系損失の低減を実証した。
- 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: Materials imperfections in Nniobium based superconducting quantum circuits, in particular, two-level-system (TLS) defects, are a major source of decoherence, ultimately limiting the performance of quantum computation and sensing. Thus, identifying and understanding the microscopic origin of possible TLS defects in these devices and developing strategies to eliminate them is key to superconducting qubit performance improvement. In this paper, we demonstrate the reduction of two-level system losses in three-dimensional superconducting radio frequency (SRF) niobium resonators by a 10-hour high vacuum (HV) heat treatment at 650{\deg}C, even after exposure to air and high pressure rinsing (HPR). By probing the effect of this annealing on niobium samples using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and high-resolution scanning transmission electron microscopy (STEM), we witness an alteration of the native oxide composition re-grown after air exposure and HPR and the creation of nano-scale crystalline oxide regions, which correlates with the measured tenfold quality factor enhancement at low fields of the 1.3 GHz niobium resonator.
- Abstract（参考訳）: ニオブ系超伝導量子回路の材料欠陥、特に2レベル系(TLS)欠陥はデコヒーレンスの主要な原因であり、究極的には量子計算とセンシングの性能を制限している。
したがって、これらのデバイスにおけるTLS欠陥の微視的起源を特定し、それらを取り除くための戦略を開発することが、超伝導量子ビット性能改善の鍵となる。
本稿では,650{\deg}Cでの10時間高真空(HV)加熱処理による3次元超伝導ニオブ共振器の2レベル系損失の低減効果を示す。
X線光電子分光法 (XPS) と高分解能走査透過電子顕微鏡 (STEM) を用いて, この熱処理がニオブ試料に及ぼす影響を調べたところ, 大気暴露とHPR後に生長したネイティブオキシド組成の変化とナノスケールの結晶性酸化物領域の形成が, 1.3GHzニオブ共振器の低磁場における10倍品質係数の増大と相関していることがわかった。
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) - Characterization of process-related interfacial dielectric loss in
aluminum-on-silicon by resonator microwave measurements, materials analysis,
and imaging [0.0]
超伝導コプレーナー導波路共振器の誘電損失に及ぼす製造プロセスの影響について検討する。
これらのデバイスは超伝導量子プロセッサに不可欠なコンポーネントである。
基板-金属界面と基板-空気界面における損失低減の相対的重要性を同定する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-03-01T18:16:28Z) - Reducing two-level system dissipations in 3D superconducting Niobium
resonators by atomic layer deposition and high temperature heat treatment [4.520721347047517]
10nmアルミ酸化物Al2O3薄膜の原子層堆積(ALD)による3次元超伝導ニオブ共振器の2レベル損失の低減を実証した。
酸化ニオブの溶解とAl2O3-Nb界面の改質を目撃した。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-02-06T16:40:52Z) - Optical tuning of the diamond Fermi level measured by correlated
scanning probe microscopy and quantum defect spectroscopy [3.443230114839641]
結晶中の量子点欠陥に基づく量子技術は、欠陥電荷状態を制御する必要がある。
ここでは、水素化表面を適度な光励起と同時スペクトルモニタリングで局所酸化することにより、浅い窒素空孔とシリコン空孔中心の電荷状態を調整する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-09-27T19:41:23Z) - 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) - High-efficiency microwave-optical quantum transduction based on a cavity
electro-optic superconducting system with long coherence time [52.77024349608834]
マイクロ波と光子の間の周波数変換は、超伝導量子プロセッサ間のリンクを作るための鍵となる技術である。
本稿では, 長コヒーレンス時間超伝導電波周波数(SRF)キャビティに基づくマイクロ波光プラットフォームを提案する。
2つのリモート量子システム間の密接な絡み合い発生の忠実さは、低マイクロ波損失により向上することを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-06-30T17:57:37Z) - Ternary Metal Oxide Substrates for Superconducting Circuits [65.60958948226929]
基板材料の欠陥と表面の損失は、超伝導量子回路が実用可能な量子コンピュータを構築するのに必要なスケールと複雑さに達するのを制限している主要な要因の1つである。
本稿では, スピネル (MgAl2O4) およびランタンアルミネート (LaAlO3) の3元金属酸化物材料について, 表面・界面特性および調製に焦点をあてて検討した。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-01-17T06:10:15Z) - 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) - Nitrogen-vacancy defect emission spectra in the vicinity of an
adjustable silver mirror [62.997667081978825]
固体状態における量子放射の光学放射は、新興技術にとって重要な構成要素である。
平面ダイヤモンド表面下8nm付近に埋没した窒素空洞欠陥の発光スペクトルを実験的に検討した。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-03-31T10:43:26Z)
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。