論文の概要: Probing wetting and solidification dynamics of neon thin films with a high-$T_c$ superconducting circuit
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.24167v1
- Date: Fri, 16 Oct 2026 19:43:51 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-26 10:31:26.857517
- Title: Probing wetting and solidification dynamics of neon thin films with a high-$T_c$ superconducting circuit
- Title（参考訳）: 高T_c$超伝導回路を用いたネオン薄膜の溶接と凝固ダイナミクス
- Abstract要約: 我々は、高T_c$YBCOで作製したマルチモード共振器を用いて、三重点近傍のネオン膜を監視する。
液体状態では、20nm付近で飽和する均一なウェッティング、より厚いフィルムの排水、自発的な厚さ振動など、リッチフィルムのダイナミクスを観察する。
以上の結果から, ハーメティックパッケージングは, 超伝導回路のマイクロ波損失に及ぼす濃厚非平衡流体力学および凝縮希ガス膜の影響の解明に有効であることが示唆された。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.1244398362113162
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Integrating condensed noble gases with superconducting circuits offers new opportunities for operating hybrid quantum devices. In particular, electrons on solid neon have recently emerged as exceptionally coherent charge qubits, however the growth of the underlying neon films on patterned devices remains poorly controlled. We monitor neon films near the triple point using a multimode resonator fabricated from high-$T_c$ YBCO, which remains superconducting at temperatures where the liquid phase exists and whose geometry sets a thickness-sensing window near 1 $μ$m. In the liquid state we observe rich film dynamics: uniform wetting that saturates near 20 nm, drainage of thicker films, and spontaneous thickness oscillations, reflecting the extreme sensitivity of thick films in this regime. A galvanic connection to our sensing volume enables in-situ electrostatic tuning of the liquid film thickness. Statistics of freezing the neon across various liquid levels reveal variations of the solid film thickness by approximately an order of magnitude. We also observe a two-fold increase in the quality factor of the resonators at the level of $10^3$ with added neon and rule out dielectric loss as the limiting factor. Our results demonstrate that hermetic packaging facilitates the investigation of both rich non-equilibrium fluid dynamics and the impact of condensed noble gas films on microwave loss in superconducting circuits, but may not be the best modality for growing solid neon films with precisely controlled thickness.
- Abstract（参考訳）: 凝縮した希ガスと超伝導回路を統合することで、ハイブリッド量子デバイスを操作する新たな機会が得られる。
特に、固体ネオン上の電子は、最近は例外的にコヒーレントな電荷量子ビットとして出現しているが、パターンデバイス上の下層のネオン膜の成長は制御が不十分なままである。
高T_c$YBCOで作製した多モード共振器を用いて3点近傍のネオン膜をモニタする。
液体状態では、20nm付近で飽和する均一なウェッティング、より厚いフィルムのドレイン、自発的な厚み振動を観察し、この状態における厚みフィルムの過度な感度を反映する。
センサボリュームへのガルバニック接続により,液膜厚のその場静電調整が可能となった。
ネオンを様々な液体レベルにわたって凍結する統計は、固体膜厚のおよそ1桁のばらつきを示す。
また、ネオンを添加した10^3$のレベルにおいて共振器の品質係数を2倍に増加させ、誘電損失を制限因子として除外する。
以上の結果から, ハーメティックパッケージングは超伝導回路のマイクロ波損失に及ぼす濃厚非平衡流体力学および凝縮希ガス膜の影響の両方を解明する上で有効であるが, 精密に制御された固形ネオン膜の成長には最適でない可能性が示唆された。
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