論文の概要: Assessing the Sensitivity of Niobium- and Tantalum-Based Superconducting Qubits to Infrared Radiation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.05806v1
• Date: Thu, 05 Feb 2026 15:59:34 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-02-06 18:49:09.022761
• Title: Assessing the Sensitivity of Niobium- and Tantalum-Based Superconducting Qubits to Infrared Radiation
• Title（参考訳）: ニオブおよびタンタル系超伝導線の赤外放射に対する感度評価
• Authors: Michael Kerschbaum, Felix Wagner, Uroš Ognjanović, Giovanni Vio, Kuno Knapp, Dante Colao Zanuz, Alexander Flasby, Mohsen Bahrami Panah, Andreas Wallraff, Jean-Claude Besse,
• Abstract要約: ニオブおよびタンタル系オフセット電荷感受性量子ビットの準粒子トンネル速度について検討した。 両放射線チャネルはタンタルの脱コヒーレンスに重要な寄与であるがニオブのクビットには寄与しない。 その結果,コヒーレンス時間の継続的な改善には,照射背景と実験装置の設計に新たな注意が必要である可能性が示唆された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 31.868720795650457
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The use of tantalum films for superconducting qubits has recently extended qubit coherence times significantly, primarily due to reduced dielectric losses at the metal-air interface. However, the choice of base material also influences the sensitivity to quasiparticle-induced decoherence. In this study, we investigate quasiparticle tunneling rates in niobium and tantalum-based offset-charge-sensitive qubits. Using a source of thermal radiation, we characterize the sensitivity of either material to infrared radiation and explore the impact of the infrared background through the targeted use of in-line filters in the wiring and ambient infrared absorbers. We identify both radiation channels as significant contributions to decoherence for tantalum but not for niobium qubits and achieve tunneling rates of 100 Hz and 300 Hz for niobium and tantalum respectively upon installation of infrared filters. Additionally, we find a time-dependence in the observed tunneling rates on the scale of days, which we interpret as evidence of slowly cooling, thermally radiating components in the experimental setup. Our findings indicate that continued improvements in coherence times may require renewed attention to radiative backgrounds and experimental setup design, especially when introducing new material platforms.
• Abstract（参考訳）: 超伝導量子ビットに対するタンタル膜の使用は、主に金属-空気界面での誘電損失の減少により、最近クビットコヒーレンスを著しく拡張した。 しかし、基材の選択は準粒子誘起脱コヒーレンスに対する感受性にも影響を及ぼす。 本研究では,ニオブおよびタンタル系オフセット電荷感受性量子ビットの準粒子トンネル速度について検討した。 熱放射源を用いて, 両材料の赤外線に対する感度を特徴付けるとともに, 配線中のインラインフィルタと周囲赤外線吸収体を対象とする赤外線背景の影響を探索する。 両放射線チャネルは, タンタルの脱コヒーレンスに大きく寄与するが, ニオブのクビットには寄与せず, ニオブとタンタルにはそれぞれ100Hz, 300Hzのトンネル速度を達成できる。 さらに, 実験装置内の熱放射成分をゆっくりと冷却する証拠として解釈し, 観測されたトンネル速度の時間依存性を見出した。 以上の結果から,コヒーレンス時間の継続的な改善には,特に新しい材料プラットフォームを導入する際には,放射線背景や実験装置の設計に新たな注意が必要である可能性が示唆された。

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