論文の概要: Photolithography-Only Fabrication of Transmons Using Double-Oblique Evaporation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.19590v1
• Date: Tue, 19 May 2026 09:31:29 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-05-20 15:03:09.252196
• Title: Photolithography-Only Fabrication of Transmons Using Double-Oblique Evaporation
• Title（参考訳）: 光リソグラフィー-二重斜め蒸発法によるトランスモンのオンリー製造
• Authors: K. Aoyanagi, S. Abe, S. Chen, T. Inada, C. Kawai, Y. Mino, K. Nakamura, K. Nakazono, T. Nitta, K. Watanabe,
• Abstract要約: 変換二重斜め蒸発幾何を用いてトランスモンジョセフソン接合を作製する。 その結果,光リソグラフィーのみのプロセスで機能的トランスモンデバイスの実現の可能性が示された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We investigate a photolithography-only fabrication process for transmon Josephson junctions using a modified double-oblique evaporation geometry. Using a bilayer resist process and Al shadow evaporation, we fabricate junction structures and confirm by optical and scanning electron microscopy that the resulting narrowed crossing region reaches a geometrical area on the order of $10^4~\mathrm{nm}^2$, which lies in the size range relevant to qubit junction fabrication. Room-temperature resistance screening shows that the junction resistance falls within the target range for the present transmon design over a usable process window and exhibits a clear design dependence. We further implement fabricated junctions in transmon devices and evaluate them in a three-dimensional Al cavity at $20 \, \mathrm{mK}$, where we observe basic transmon qubit operation with $f_{01}$=4.865 GHz, $T_1 \sim 9 \, μ\mathrm{s}$, and $T_2^* \sim 0.4 \, μ\mathrm{s}$. These results demonstrate the feasibility of realizing functional transmon devices in a photolithography-only process using double-oblique evaporation.
• Abstract（参考訳）: 両斜め蒸発幾何学を改良したトランスモンジョセフソン接合に対するフォトリソグラフィーのみの加工過程について検討した。 複層レジスト法とAlシャドウ蒸着法を用いて接合構造を作製し,光学顕微鏡および走査電子顕微鏡により得られた狭い交差領域が10^4~\mathrm{nm}^2$のオーダーで幾何学的領域に達することを確認した。 室温抵抗スクリーニングは、使用可能なプロセスウィンドウ上で、現在のトランスモン設計の目標範囲内にジャンクション抵抗が落下し、明確な設計依存性を示すことを示す。 さらに、トランスモンデバイスで作製されたジャンクションを実装し、それを20 \, \mathrm{mK}$で3次元のAl空洞で評価し、$f_{01}$=4.865 GHz, $T_1 \sim 9 \, μ\mathrm{s}$, $T_2^* \sim 0.4 \, μ\mathrm{s}$で基本的なトランモン量子ビット演算を観測する。 これらの結果は、二重斜め蒸発を用いた光リソグラフィーのみのプロセスで機能的トランスモンデバイスの実現の可能性を示している。

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