論文の概要: Interface Piezoelectric Loss in Superconducting Qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.15554v1
• Date: Fri, 15 May 2026 02:46:29 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-05-18 21:22:26.153107
• Title: Interface Piezoelectric Loss in Superconducting Qubits
• Title（参考訳）: 超伝導量子ビットにおける界面圧電損失
• Authors: Haoxin Zhou, Kangdi Yu, Yashwanth Balaji, Sanjit Shirol, Leo Sementilli, Zi-Huai Zhang, Adam Schwartzberg, Alp Sipahigil,
• Abstract要約: 高比抵抗シリコン上に作製した超伝導量子ビットの界面圧電誘起散逸を観察する。 超伝導量子ビットにおける損失チャネルとして, 界面圧電性が直接的証拠となる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Dissipation remains a central obstacle to improving superconducting quantum circuits, yet the microscopic origins of loss in widely used materials platforms are not fully understood. Here, we report the observation of interface piezoelectricity-induced dissipation in superconducting qubits fabricated on high-resistivity silicon. Our devices use a transmon qubit with a shunt capacitor that simultaneously serves as an interdigital transducer embedded in a surface acoustic wave resonator. By tuning the qubit transition into resonance with discrete mechanical modes, we observe up to a factor-of-two reduction in qubit lifetime, consistent with energy exchange between the qubit and mechanical modes mediated by piezoelectric coupling at the aluminum-silicon interface. Our findings provide direct evidence for interface piezoelectricity as a distinct loss channel in superconducting qubits. Combined with multiphysics simulations, these findings suggest that interface piezoelectric loss can dominate over loss from two-level systems at sufficiently high frequencies.
• Abstract（参考訳）: 散逸は超伝導量子回路を改良するための中心的な障害であり続けているが、広く使われている材料プラットフォームにおける損失の微視的発生は、完全には理解されていない。 本稿では,高比抵抗シリコン上に作製した超伝導量子ビットにおける界面圧電誘起散逸の観察について報告する。 我々の装置はシャントコンデンサを備えたトランスモンキュービットを使用しており、同時に表面波共振器に埋め込まれたデジタルトランスデューサとして機能する。 離散的なメカニカルモードと共振へのキュービット遷移を調整することにより、アルミニウム-シリコン界面における圧電結合を介するキュービットとメカニカルモード間のエネルギー交換と整合して、クビット寿命の最大2倍の減少を観測する。 超伝導量子ビットにおける損失チャネルとして, 界面圧電性が直接的証拠となる。 多物理シミュレーションと組み合わせることで, 界面圧電損失は, 十分に高い周波数で2レベル系の損失よりも大きいことが示唆された。

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