論文の概要: Millikelvin Nb nanoSQUID-embedded tuneable resonator fabricated with a neon focused-ion-beam
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.16045v1
- Date: Fri, 20 Dec 2024 16:48:47 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-12-23 16:22:47.485276
- Title: Millikelvin Nb nanoSQUID-embedded tuneable resonator fabricated with a neon focused-ion-beam
- Title（参考訳）: ネオン集束イオンビームで作製したミリカルビンNbナノSQUID埋込みチューナブル共振器
- Authors: Jamie A. Potter, Laith Meti, Gemma Chapman, Ed Romans, John Gallop, Ling Hao,
- Abstract要約: そこで, ナノSQUIDのネオン集束ビーム加工により, 周波数調整性能が$T=16$mKとなるモノリシックNbナノSQUID埋込み共振器を提案する。
小型のスピンクラスターに結合する装置の適用性を評価するため,マイクロ波駆動電力と外部磁場の関数としてフラックス感度を特徴付ける。
本稿では, Nb SQUID埋込み共振器をハイブリッド超電導体-スピン用として実現し, フラックス感度を劇的に向上させるデバイス設計の改善について論じる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: SQUID-embedded superconducting resonators are of great interest due to their potential for coupling highly scalable superconducting circuits with quantum memories based on solid-state spin ensembles. Such an application requires a high-$Q$, frequency-tuneable resonator which is both resilient to magnetic field, and able to operate at millikelvin temperatures. These requirements motivate the use of a higher $H_{c}$ metal such as niobium, however the challenge then becomes to sufficiently reduce the operating temperature. We address this by presenting a monolithic Nb nanoSQUID-embedded resonator, where neon focused-ion-beam fabrication of the nanoSQUID results in a device displaying frequency tuneability at $T = 16$ mK. In order to assess the applicability of the device for coupling to small spin clusters, we characterise the flux sensitivity as a function of microwave drive power and externally applied magnetic field, and find that the noise is dominated by dielectric noise in the resonator. Finally, we discuss improvements to the device design which can dramatically improve the flux sensitivity, which highlights the promise of Nb SQUID-embedded resonators for hybrid superconductor-spin applications.
- Abstract（参考訳）: SQUIDを組み込んだ超伝導共振器は、ソリッドステートスピンアンサンブルに基づく量子メモリと高度にスケーラブルな超伝導回路を結合する可能性から大きな関心を集めている。
このようなアプリケーションは高Q$の周波数チューナブル共振器を必要とし、磁場に耐性があり、ミリケルビン温度で動作可能である。
これらの要求は、ニオブのような高いH_{c}$金属の使用を動機付けているが、その後、運転温度を十分に下げることが課題となる。
そこで, ナノSQUIDのネオン集束ビーム加工により, 周波数調整性16$mKのデバイスが得られるモノリシックNbナノSQUID埋込み共振器を提案する。
小型スピンクラスターに結合する装置の適用性を評価するため, マイクロ波駆動電力と外部磁場の関数としてフラックス感度を特徴付けるとともに, 共振器の誘電体ノイズに支配される。
最後に, Nb SQUID埋込み共振器をハイブリッド超電導体-スピン用として実現し, フラックス感度を劇的に向上させるデバイス設計の改善について検討する。
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