論文の概要: Investigation of coherence of niobium-based resonators enabled by a fast-sealing microwave cavity

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.08813v1
• Date: Thu, 09 Apr 2026 23:07:47 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-13 17:57:53.606696
• Title: Investigation of coherence of niobium-based resonators enabled by a fast-sealing microwave cavity
• Title（参考訳）: 高速マイクロ波空洞を用いたニオブ系共振器のコヒーレンスに関する検討
• Authors: Chi Zhang, Richard Germond, Noah Janzen, Anne-Marie Valente-Feliciano, Mustafa Bal, Adrian Lupascu,
• Abstract要約: 酸化物除去後5分以内に真空下に置くことができる高速シール型マイクロ波空洞を開発した。 このような空洞に密封された装置は、単光子パワーで100万を超える内部品質因子を示す。 高速シールマイクロ波空洞は,MA界面の損失を低減し,Nbデバイスにおける高コヒーレンスを維持するための実用的で一貫した手法を提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.155315646959235
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Resonators and qubits with a niobium (Nb) base metal layer achieve some of the highest coherence times in superconducting quantum devices. The performance of such devices is often limited by loss associated with two-level systems, which are found primarily at material surfaces and interfaces. The metal-air (MA) interface is a major contributor to device loss. In this work, we develop a fast-sealing microwave cavity that enables devices to be placed under vacuum within five minutes of oxide removal, thereby significantly reducing the MA interface loss compared to common device processing and packaging approaches. Using coplanar stripline resonators, we demonstrate that devices sealed in such a cavity exhibit internal quality factors exceeding one million at single-photon power. After re-exposure to air, the devices show downward resonance frequency shifts and quality factor degradations, quantitatively consistent with a model of Nb oxide regrowth. The fast-sealing microwave cavity provides a practical and consistent method to mitigate MA interface loss and sustain high coherence in Nb devices, and establishes a controlled platform for studying metal oxide regrowth kinetics and dielectric properties, the understanding of which is critical to achieving high coherence in superconducting quantum devices.
• Abstract（参考訳）: ニオブ(Nb)基金属層を持つ共振器と量子ビットは超伝導量子デバイスにおいて最もコヒーレンスな時間を達成している。 このようなデバイスの性能は、主に材料表面や界面で見られる2レベルシステムに関連する損失によって制限されることが多い。 メタルエア(MA)インターフェースは、デバイス損失に大きく貢献する。 本研究は,5分以内の真空下での真空処理が可能な高速シール型マイクロ波キャビティを開発し,一般的なデバイス処理やパッケージング手法と比較してMA界面の損失を著しく低減する。 コプラナーストリップライン共振器を用いて、このような空洞に密封された装置は、単光子パワーで100万を超える内部品質要因を示すことを示した。 大気への再曝露後、装置は、Nb酸化物の再成長モデルと定量的に一致して、下向きの共鳴周波数シフトと品質要因の劣化を示す。 高速シールマイクロ波空洞は、NbデバイスにおけるMA界面の損失を軽減し、高コヒーレンスを維持するための実用的で一貫した方法を提供し、超伝導量子デバイスにおいて高いコヒーレンスを達成するために重要な金属酸化物の生長速度論と誘電特性を研究するための制御プラットフォームを確立する。

関連論文リスト

• Minimizing Kinetic Inductance in Tantalum-Based Superconducting Coplanar Waveguide Resonators for Alleviating Frequency Fluctuation Issues [4.3869590932623606]
  タンタルフィルムは アルミニウムやニオブよりも はるかに大きな動力学的インダクタンスを示す 共振器の周波数変動を100以上の係数で低減する。 大型超伝導チップにおけるタンタルの有効利用の新たな道が開けた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-05-05T14:49:33Z)
• Site-Controlled Purcell-Induced Bright Single Photon Emitters in Hexagonal Boron Nitride [62.170141783047974]
  六方晶窒化ホウ素(hBN)でホストされる単一光子エミッタは、室温で動作する量子フォトニクス技術にとって必須の構成要素である。 我々はPurcellにより誘導されるサイト制御SPEのためのプラズモンナノ共振器の大規模アレイを実験的に実証した。 我々の結果は、明るく、均一に統合された量子光源の配列を提供し、堅牢でスケーラブルな量子情報システムへの道を開いた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-05-03T23:02:30Z)
• Improved Coherence in Optically-Defined Niobium Trilayer Junction Qubits [45.786749852292246]
  ニオブは超伝導装置の運転温度と周波数の上昇の恩恵を受ける。 我々は、光学リソグラフィーのみを用いて、ニオブ三層接合を再検討し、オールニオブトランスモンを作製する。 電子レンジ領域のデバイスを特徴付け、コヒーレンスタイムを最大622mu$s、平均クビット品質係数を105$以上としています。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-06-09T13:26:13Z)
• Identification and Mitigation of Conducting Package Losses for Quantum Superconducting Devices [1.03905835096574]
  超伝導共振器装置のパッケージングにおける損失が最大内部品質要因(Qi)に影響を与えることを示す一連の測定とシミュレーションを提示する。 異なる幅とギャップを持つ共振器を用いて, 蓄電された電磁エネルギーの異なる体積をサンプリングし, Qi に影響を及ぼした。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-04-17T21:51:47Z)
• Performance of high impedance resonators in dirty dielectric environments [0.0]
  高インピーダンス共振器の内部品質係数は, 酸化膜構成のすべてにおいて103ドルを超える。 これらの実験は、大規模でスピンベースの量子コンピュータへの道を開いた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-02-13T12:06:56Z)
• High-efficiency microwave-optical quantum transduction based on a cavity electro-optic superconducting system with long coherence time [52.77024349608834]
  マイクロ波と光子の間の周波数変換は、超伝導量子プロセッサ間のリンクを作るための鍵となる技術である。 本稿では, 長コヒーレンス時間超伝導電波周波数(SRF)キャビティに基づくマイクロ波光プラットフォームを提案する。 2つのリモート量子システム間の密接な絡み合い発生の忠実さは、低マイクロ波損失により向上することを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-06-30T17:57:37Z)
• Ternary Metal Oxide Substrates for Superconducting Circuits [65.60958948226929]
  基板材料の欠陥と表面の損失は、超伝導量子回路が実用可能な量子コンピュータを構築するのに必要なスケールと複雑さに達するのを制限している主要な要因の1つである。 本稿では, スピネル (MgAl2O4) およびランタンアルミネート (LaAlO3) の3元金属酸化物材料について, 表面・界面特性および調製に焦点をあてて検討した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-01-17T06:10:15Z)
• Oxygen Vacancies in Niobium Pentoxide as a Source of Two-Level System Losses in Superconducting Niobium [41.94295877935867]
  二酸化ニオブ中の酸素空孔は二レベル系(TLS)の損失を誘導する。 酸化ニオブからなる3次元超伝導ラジオ周波数共振器と2次元トランスモン量子ビットの量子デコヒーレンスの主源を同定した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-08-30T16:24:07Z)
• Near-Field Terahertz Nanoscopy of Coplanar Microwave Resonators [61.035185179008224]
  超伝導量子回路は、主要な量子コンピューティングプラットフォームの一つである。 超伝導量子コンピューティングを実用上重要な点に進めるためには、デコヒーレンスに繋がる物質不完全性を特定し、対処することが重要である。 ここでは、テラヘルツ走査近接場光学顕微鏡を用いて、シリコン上の湿式エッチングアルミニウム共振器の局所誘電特性とキャリア濃度を調査する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-06-24T11:06:34Z)
• Investigation of microwave loss induced by oxide regrowth in high-Q Nb resonators [0.0]
  天然酸化物をフッ素酸エッチングで除去した後, ニオブ共振器について検討した。 量子デバイスの損失は桁違いに減少し、内部Q因子は1光子系で最大7$$$10$6$に達する。 我々の発見は超伝導量子ビット、量子制限増幅器、マイクロ波運動インダクタンス検出器、単一光子検出器にまたがるデバイスに特に関心がある。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-12-19T19:14:19Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。