論文の概要: Junction-Intrinsic Dissipation in Hybrid Superconductor-Semiconductor Gatemon Qubits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.29498v1
- Date: Tue, 31 Mar 2026 09:41:08 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-01 15:25:03.463126
- Title: Junction-Intrinsic Dissipation in Hybrid Superconductor-Semiconductor Gatemon Qubits
- Title（参考訳）: ハイブリッド超伝導体-半導体ゲートモン量子の接合-固有散逸
- Authors: Zhenhai Sun, David Feldstein-Bofill, Ksenia Shagalov, Amalie T. J. Paulsen, Casper Wied, Shikhar Singh, Brian D. Isakov, Jacob Hastrup, Christopher W. Warren, Svend Krøjer, Anders Kringhøj, András Gyenis, Morten Kjaergaard,
- Abstract要約: ハイブリッド超伝導体-半導体ジョセフソン接合(ゲートモン)をベースとした超伝導トランスモン量子ビットはゲートチューニング性を提供する。
ゲートモンとSIS接合トランスモンを同一回路配置,ゲート誘電体,制御線路で共用する。
複数のチップにまたがって、このアーキテクチャのトランスモンは数マイクロ秒で緩和時間に達するが、ゲートモンは数マイクロ秒の範囲で飽和する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.4823127889795625
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Superconducting transmon qubits based on hybrid superconductor-semiconductor Josephson junctions (gatemons) offer gate tunability, but their relaxation times remain well below those of state-of-the-art transmons, and the origin of this discrepancy is not fully understood. Here, we co-fabricate gatemons and SIS-junction transmons with nominally identical circuit layouts, gate dielectrics, and control lines, so that the Josephson element is the only intentional distinction. Across multiple chips, transmons in this architecture reach relaxation times in the tens of microseconds, whereas gatemons saturate in the few-microsecond range. Using the transmons as on-chip references, we construct a loss budget including Purcell decay, spontaneous emission through the control line, and internal dielectric loss, and find that the corresponding T1 limits exceed all measured gatemon values by more than an order of magnitude. Temperature-dependent T1 measurements follow a common quasiparticle-activation model and yield similar superconducting gaps for S-Sm-S and SIS junctions, indicating that the reduced gatemon coherence is dominated by additional temperature-independent, junction-intrinsic dissipation.
- Abstract（参考訳）: ハイブリッド超伝導体-半導体接合体(ゲートモン)をベースとした超伝導トランスモン量子ビットはゲートチューナビリティを提供するが、その緩和時間は最先端のトランスモンのそれよりかなり低く、この違いの起源はよく分かっていない。
ここでは,ゲートモンとSIS接合トランスモンを同一回路配置,ゲート誘電体,制御線路で共振することにより,ジョセフソン素子が唯一の意図的区別となる。
複数のチップにまたがって、このアーキテクチャのトランスモンは数マイクロ秒で緩和時間に達するが、ゲートモンは数マイクロ秒の範囲で飽和する。
トランスモンをオンチップ基準として, パーセル崩壊, 制御線による自然放出, 内部誘電損失を含む損失予算を構築し, 対応するT1限界が測定されたすべてのゲートモン値を超えることを見出した。
温度依存性T1測定は、S-Sm-SおよびSIS接合の準粒子活性化モデルに従い、同様の超伝導ギャップを生じる。
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