論文の概要: Quantifying surface losses in superconducting aluminum microwave resonators
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.13183v1
- Date: Fri, 13 Mar 2026 17:17:27 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-16 17:38:12.218611
- Title: Quantifying surface losses in superconducting aluminum microwave resonators
- Title（参考訳）: 超伝導アルミニウムマイクロ波共振器の表面損失の定量化
- Authors: Elizabeth Hedrick, Faranak Bahrami, Alexander C. Pakpour-Tabrizi, Atharv Joshi, Q. Rumman Rahman, Ambrose Yang, Ray D. Chang, Matthew P. Bland, Apoorv Jindal, Guangming Cheng, Nan Yao, Robert J. Cava, Andrew A. Houck, Nathalie P. de Leon,
- Abstract要約: 超伝導アルミニウム共振器の表面TLSによるマイクロ波吸収の測定を行った。
超伝導アルミニウム共振器の寿命は、主に2.7nmのネイティブAlOxのTLSによる表面損失によって制限される。
アルミニウム界面のTLSは,最先端のタンタルオンシリコン量子ビットの緩和速度の約27%を占めると推定した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 27.343121194681924
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The recent realization of millisecond-scale coherence with tantalum-on-silicon transmon qubits showed that depositing the Al/AlOx/Al Josephson junction in a high purity, ultrahigh vacuum environment was critical for achieving lifetime-limited coherence, motivating careful examination of the aluminum surface two-level system (TLS) bath. Here, we measure the microwave absorption arising from surface TLSs in superconducting aluminum resonators, following methodology developed for tantalum resonators. We vary film and surface properties and correlate microwave measurements with materials characterization. We find that the lifetimes of superconducting aluminum resonators are primarily limited by surface losses associated with TLSs in the 2.7 nm-thick native AlOx. Treatment with 49% HF removes surface AlOx completely; however, rapid oxide regrowth limits improvements in surface loss and long term device stability. Using these measurements we estimate that TLSs in aluminum interfaces contribute around 27% of the relaxation rate of state-of-the-art tantalum-on-silicon qubits that incorporate aluminum-based Josephson junctions.
- Abstract（参考訳）: 近年, タンタル・オン・シリコン・トランスモン・クビットによるミリ秒スケールコヒーレンスの実現により, Al/AlOx/Alジョセフソン接合部を高純度で堆積させることにより, 超高真空環境が寿命限定コヒーレンスの実現に不可欠であることが確認された。
ここでは,超伝導アルミニウム共振器の表面TLSから発生するマイクロ波吸収を測定する。
膜と表面の特性は異なり、マイクロ波測定と材料特性の相関関係がある。
超伝導アルミニウム共振器の寿命は、主に2.7nmのネイティブAlOxのTLSによる表面損失によって制限される。
49%のHFによる処理は表面AlOxを完全に除去するが、急激な酸化再成長は表面の損失と長期のデバイス安定性の改善を制限している。
アルミニウム界面におけるTLSは、アルミニウムベースのジョセフソン接合を含む最先端のタンタルオンシリコン量子ビットの緩和速度の約27%を占めると推定した。
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