論文の概要: Characterization of Nanostructural Imperfections in Superconducting Quantum Circuits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.15059v1
• Date: Sat, 25 Jan 2025 03:43:41 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-28 13:54:42.148531
• Title: Characterization of Nanostructural Imperfections in Superconducting Quantum Circuits
• Title（参考訳）: 超伝導量子回路におけるナノ構造欠陥のキャラクタリゼーション
• Authors: Mohammed Alghadeer, Simone D Fasciati, Shuxiang Cao, Michele Piscitelli, Susannah C Speller, Peter J. Leek, Mustafa Bakr,
• Abstract要約: ジョセフソン接合とスパイラル共振器の断面の原子レベル特性について述べる。 酸化物層の形成と炭素系汚染に関連する構造欠陥を同定した。 その結果、重要なインターフェースにおけるTLSの欠陥がデバイスの性能を制限する上で重要な役割を担っていることを理解するのに役立ちます。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: Decoherence in superconducting quantum circuits, caused by loss mechanisms like material imperfections and two-level system (TLS) defects, remains a major obstacle to improving the performance of quantum devices. In this work, we present atomic-level characterization of cross-sections of a Josephson junction and a spiral resonator to assess the quality of critical interfaces. Employing scanning transmission electron microscopy (STEM) combined with energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) and electron-energy loss spectroscopy (EELS), we identify structural imperfections associated with oxide layer formation and carbon-based contamination, and correlate these imperfections to the pattering and etching steps in the fabrication process and environmental exposure. These results help to understand that TLS imperfections at critical interfaces play a key role in limiting device performance, emphasizing the need for an improved fabrication process.
• Abstract（参考訳）: 超伝導量子回路のデコヒーレンスは、材料欠陥や2レベルシステム(TLS)欠陥などの損失機構によって引き起こされるものであり、量子デバイスの性能向上の大きな障害となっている。 本研究では,臨界界面の質を評価するために,ジョセフソン接合とスパイラル共振器の断面の原子レベル特性を示す。 走査型透過電子顕微鏡 (STEM) とエネルギー分散X線分光法 (EDS) と電子エネルギー損失分光法 (EELS) を組み合わせることで, 酸化物層の形成と炭素系汚染に関連する構造的欠陥を同定し, これらの欠陥を製造工程および環境暴露におけるエッチング工程に相関付ける。 これらの結果は、重要なインタフェースにおけるTLS欠陥がデバイスの性能を制限する上で重要な役割を担っており、製造プロセスの改善の必要性を強調している。

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