論文の概要: Structural control of two-level defect density revealed by high-throughput correlative measurements of Josephson junctions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.11469v1
- Date: Thu, 12 Feb 2026 01:01:10 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-02-13 21:07:25.594769
- Title: Structural control of two-level defect density revealed by high-throughput correlative measurements of Josephson junctions
- Title（参考訳）: ジョセフソン接合の高出力相関測定による2レベル欠陥密度の構造制御
- Authors: Oliver F. Wolff, Harshvardhan Mantry, Rahim Raja, Wei-Hsiang Peng, Kaushik Singirikonda, Seungkyun Lee, Shishir Sudhaman, Rafael Goncalves, Pinshane Y. Huang, Angela Kou, Wolfgang Pfaff,
- Abstract要約: 2レベルシステム(TLS)は超伝導量子ビットと結合し、スケーラブルな量子プロセッサにとって重要なボトルネックである。
ここでは、ジョセフソン回路における強結合TLSの微細構造原点を追従する高スループット相関手法を示す。
電極作製パラメータの変化によりTLSの3分の2の低下がみられた。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.20366111013063795
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Materials defects in Josephson junctions (JJs), often referred to as two-level systems (TLS), couple to superconducting qubits and are a critical bottleneck for scalable quantum processors. Despite their importance, understanding the microscopic sources of TLS and how to mitigate them has remained a major challenge. Here, we demonstrate a high-throughput, correlated approach to trace the microstructural origins of strongly-coupled TLS in Josephson circuits. We assembled a massive dataset of TLS across 6,000 Al/AlOx/Al JJs and more than 600 atomic resolution transmission electron microscopy images. We statistically link fabrication, microstructure, and TLS occurrence, revealing a strong correlation between Al electrode thickness, Al grain size, and TLS density. Correspondingly, we find a two-thirds reduction in TLS prompted by a change in electrode fabrication parameters. These results demonstrate a robust, data-driven methodology to understand and control defects in quantum circuits and pave the way for significantly reducing TLS density.
- Abstract（参考訳）: ジョセフソン接合(JJs)の材料欠陥は、しばしば2レベルシステム(TLS)と呼ばれ、超伝導量子ビットと結合し、スケーラブルな量子プロセッサにとって重要なボトルネックである。
その重要性にもかかわらず、TLSの微視的源とそれらを緩和する方法を理解することは大きな課題である。
ここでは、ジョセフソン回路における強結合TLSの微細構造原点を追従する高スループット相関手法を示す。
我々は、6,000のAl/AlOx/Al JJと600以上の原子分解能透過電子顕微鏡画像にTLSの大規模なデータセットを組み立てた。
その結果,Al電極厚,Al粒径,TLS密度との間に強い相関関係があることが判明した。
電極作製パラメータの変化によるTLSの3分の2の低下が認められた。
これらの結果は、量子回路の欠陥を理解し制御し、TLS密度を著しく低減する方法を舗装する堅牢でデータ駆動の手法を示す。
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