論文の概要: Mapping the positions of Two-Level-Systems on the surface of a superconducting transmon qubit

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.05365v1
• Date: Fri, 07 Nov 2025 15:52:53 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-11-10 21:00:44.825059
• Title: Mapping the positions of Two-Level-Systems on the surface of a superconducting transmon qubit
• Title（参考訳）: 超伝導トランスモン量子ビットの表面上の二層系の位置のマッピング
• Authors: Jürgen Lisenfeld, Alexander K. Händel, Etienne Daum, Benedikt Berlitz, Alexander Bilmes, Alexey V. Ustinov,
• Abstract要約: 超伝導量子コンピュータのコヒーレンスは、寄生性二段階系(TLS)を形成する物質欠陥によって著しく制限される 本稿では,トランスモン量子ビットの表面におけるTLSの個々の位置を決定する手法を提案する。 提案手法は,TLSがデコヒーレンスに最も寄与する臨界回路領域の同定に有用である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 67.53400883122266
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The coherence of superconducting quantum computers is severely limited by material defects that create parasitic two-level-systems (TLS). Progress is complicated by lacking understanding how TLS are created and in which parts of a qubit circuit they are most detrimental. Here, we present a method to determine the individual positions of TLS at the surface of a transmon qubit. We employ a set of on-chip gate electrodes near the qubit to generate local DC electric fields that are used to tune the TLS' resonance frequencies. The TLS position is inferred from the strengths at which TLS couple to different electrodes and comparing them to electric field simulations. We found that the majority of detectable surface-TLS was residing on the leads of the qubit's Josephson junction, despite the dominant contribution of its coplanar capacitor to electric field energy and surface area. This indicates that the TLS density is significantly enhanced near shadow-evaporated electrodes fabricated by lift-off techniques. Our method is useful to identify critical circuit regions where TLS contribute most to decoherence, and can guide improvements in qubit design and fabrication methods.
• Abstract（参考訳）: 超伝導量子コンピュータのコヒーレンスは、寄生性二段階系(TLS)を形成する物質欠陥によって著しく制限されている。 プログレッシブはTLSの作り方やキュービット回路のどの部分が最も有害かを理解することの欠如によって複雑である。 本稿では,トランスモン量子ビットの表面におけるTLSの個々の位置を決定する手法を提案する。 我々は,TLSの共振周波数の調整に使用される局所直流電界を生成するために,キュービット近傍のオンチップゲート電極を用いている。 TLS位置は、TLSが異なる電極に結合し、電場シミュレーションと比較する強度から推定される。 検出可能な表面TLSの大部分は、コプラナーコンデンサが電界エネルギーと表面積に大きく寄与しているにもかかわらず、クビットのジョセフソン接合の先端に位置していることがわかった。 このことは、TLS密度がリフトオフ法により作製された陰蒸発電極近傍で著しく高められることを示している。 提案手法は,TLSがデコヒーレンスに最も寄与する臨界回路領域の同定に有用である。

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