論文の概要: Loss tangent fluctuations due to two-level systems in superconducting microwave resonators
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.05482v1
- Date: Sat, 07 Dec 2024 00:57:23 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-12-10 14:54:13.787872
- Title: Loss tangent fluctuations due to two-level systems in superconducting microwave resonators
- Title（参考訳）: 超伝導マイクロ波共振器における2レベル系による損失タンジェント変動
- Authors: A. Vallières, M. E. Russell, X. You, D. A. Garcia-Wetten, D. P. Goronzy, M. J. Walker, M. J. Bedzyk, M. C. Hersam, A. Romanenko, Y. Lu, A. Grassellino, J. Koch, C. R. H. McRae,
- Abstract要約: 超伝導マイクロ波共振器は量子コンピューティングとセンシング技術にとって重要である。
12時間から16時間の低消費電力におけるQ_i$の時間変動について検討した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: Superconducting microwave resonators are critical to quantum computing and sensing technologies. Additionally, they are common proxies for superconducting qubits when determining the effects of performance-limiting loss mechanisms such as from two-level systems (TLS). The extraction of these loss mechanisms is often performed by measuring the internal quality factor $Q_i$ as a function of power or temperature. In this work, we investigate large temporal fluctuations of $Q_i$ at low powers over periods of 12 to 16 hours (relative standard deviation $\sigma_{Qi}/Q_i = 13\%$). These fluctuations are ubiquitous across multiple resonators, chips and cooldowns. We are able to attribute these fluctuations to variations in the TLS loss tangent due to two main indicators. First, measured fluctuations decrease as power and temperature increase. Second, for interleaved measurements, we observe correlations between low- and medium-power $Q_i$ fluctuations and an absence of correlations with high-power fluctuations. Agreement with the TLS loss tangent mean is obtained by performing measurements over a time span of a few hours. We hypothesize that, in addition to decoherence due to coupling to individual near-resonant TLS, superconducting qubits are affected by these observed TLS loss tangent fluctuations.
- Abstract（参考訳）: 超伝導マイクロ波共振器は量子コンピューティングとセンシング技術にとって重要である。
さらに、2レベルシステム(TLS)のような性能制限損失機構の効果を決定する際には、超伝導量子ビットの一般的なプロキシとなる。
これらの損失機構の抽出は、内部品質係数$Q_i$を電力または温度の関数として測定することで行われることが多い。
本研究は、12時間から16時間(相対標準偏差$\sigma_{Qi}/Q_i = 13\%$)の低消費電力におけるQ_i$の大きな時間変動について検討する。
これらのゆらぎは、複数の共振器、チップ、冷却ダウンにまたがってユビキタスである。
これらの変動は,2つの主要な指標によるTLS損失接点の変動に起因すると考えられる。
第一に、測定された変動は、電力と温度が増加するにつれて減少する。
第2に,低電力と中電力のQ_i$ゆらぎと高電力のゆらぎとの相関の欠如を観察する。
TLS損失接点平均との一致は、数時間の時間間隔で測定することにより得られる。
超伝導量子ビットは、個々の近共振TLSとのカップリングによるデコヒーレンスに加えて、これらのTLS損失タンジェント変動の影響を仮定する。
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