論文の概要: High-$Q$ superconducting resonators fabricated in an industry-scale semiconductor-fabrication facility

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.09577v1
• Date: Wed, 13 Aug 2025 07:46:59 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-08-14 20:42:00.802537
• Title: High-$Q$ superconducting resonators fabricated in an industry-scale semiconductor-fabrication facility
• Title（参考訳）: 産業用半導体ファブリケーション施設で作製した高価格超伝導共振器
• Authors: Nicolas Arlt, Karina Houska, Jochen Braumüller, Michael Kirsch, Gerhard Metzger-Brückl, Wolfgang Raberg, Thomas Stangl, Stefan Filipp, Jash Banker, Florian Brandl,
• Abstract要約: 我々は半導体製造施設で超伝導量子回路の製造に着手した。 我々は200mm製造ラインにおけるコプラナー導波路共振器の製作について報告する。 単光子状態において, 低温Q因子の測定値が106ドルを超えることにより, 高い材料とプロセス品質を実証した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.2965649606934777
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Universal quantum computers promise to solve computational problems that are beyond the capabilities of known classical algorithms. To realize such quantum hardware on a superconducting material platform, a vast number of physical qubits has to be manufactured and integrated at high quality and uniformity on a chip. Anticipating the benefits of semiconductor industry processes in terms of process control, uniformity and repeatability, we set out to manufacture superconducting quantum circuits in a semiconductor fabrication facility. In order to set a baseline for the process quality, we report on the fabrication of coplanar waveguide resonators in a 200 mm production line, making use of a two-layer superconducting circuit technology. We demonstrate high material and process quality by cryogenic Q-factor measurements exceeding $10^6$ in the single-photon regime, for microwave resonators made of both Niobium and Tantalum. In addition, we demonstrate the incorporation of superconducting Niobium air bridges in our process, while maintaining the high quality factor of Niobium resonators.
• Abstract（参考訳）: 普遍量子コンピュータは、既知の古典的アルゴリズムの能力を超える計算問題を解くことを約束する。 超伝導材料プラットフォーム上でそのような量子ハードウェアを実現するには、大量の物理量子ビットをチップ上で高品質で均一に製造、統合する必要がある。 プロセス制御,均一性,再現性の観点から半導体産業プロセスの利点を予見し,半導体製造施設における超伝導量子回路の製造に着手した。 プロセス品質の基準線を設定するため,200mm製造ラインにおけるコプラナー導波路共振器の製造について報告し,2層超伝導回路技術を用いた。 ニオブおよびタンタルのマイクロ波共振器において, 単光子系において10^6$を超える低温Q因子測定により, 高い材料とプロセス品質を示す。 さらに, 窒素共振器の高品位を保ちながら, 超伝導ニオブ空気ブリッジの一体化を実演した。

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