論文の概要: Analysis of RF Surface Loss in a Planar 2D Qubit

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.18672v2
• Date: Thu, 31 Jul 2025 15:03:16 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-08-01 13:02:07.667518
• Title: Analysis of RF Surface Loss in a Planar 2D Qubit
• Title（参考訳）: 平面2次元量子ビットにおけるRF表面の損失の解析
• Authors: Andrei Lunin, Mustafa Bal, Akshay Murthy, Shaojiang Zhu, Anna Grassellino, Alexander Romanenko,
• Abstract要約: ジョセフソン接合とシャントコンデンサはトランモン量子ビットを形成する。 量子ビットのコヒーレンス時間は、使用可能な量子情報の「ライフタイム」を効果的に設定する。 異なるトランスモン量子ビット設計の超伝導アンテナにおけるマイクロ波表面の損失に関する研究
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 37.69303106863453
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The Josephson junction and shunt capacitor form a transmon qubit, which is the cornerstone of modern quantum computing platforms. For reliable quantum computing, it is important how long a qubit can remain in a superposition of quantum states, which is determined by the coherence time (T1). The coherence time of a qubit effectively sets the "lifetime" of usable quantum information, determining how long quantum computations can be performed before errors occur and information is lost. There are several sources of decoherence in transmon qubits, but the predominant one is generally considered to be dielectric losses in the natural oxide layer formed on the surface of the superconductor. In this paper, we present a numerical study of microwave surface losses in planar superconducting antennas of different transmon qubit designs. An asymptotic method for estimating the energy participation ratio in ultrathin films of nanometer scales is proposed, and estimates are given for the limits of achievable minimum RF losses depending on the electrical properties of the surface oxide and the interface of the qubit with the substrate material.
• Abstract（参考訳）: ジョセフソン接合とシャントコンデンサは、現代の量子コンピューティングプラットフォームの基礎となるトランスモン量子ビットを形成する。 信頼できる量子コンピューティングでは、量子ビットがコヒーレンス時間(T1)によって決定される量子状態の重ね合わせにどれだけ長く留まるかが重要である。 量子ビットのコヒーレンス時間は、使用可能な量子情報の「ライフタイム」を効果的に設定し、エラーが発生して情報が失われる前に量子計算がどれだけ長く実行できるかを決定する。 トランモン量子ビットにはいくつかのデコヒーレンスの原因があるが、主に超伝導体表面に形成された天然酸化物層における誘電損失であると考えられている。 本稿では,異なるトランスモン量子ビット設計の平面超伝導アンテナにおけるマイクロ波表面の損失に関する数値的研究を行う。 ナノスケールの超薄膜におけるエネルギー参加率を推定するための漸近的手法を提案し, 表面酸化物の電気的特性と基板材料との界面に依存する最小RF損失の限界を推定した。

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