用于量子电路的A15 Nb3Al超导薄膜评估

A15超导体以其高临界温度、高磁场和高载流能力而著称。其中，Nb$_3$Al对于超导量子电路尤为引人关注，作为提升器件工作温度的手段，前提是其电动力学性质得到充分理解。在此，我们报告了通过磁控共溅射随后进行快速热处理合成Nb$_3$Al薄膜，获得了高于 16~K 的超导转变温度。由这些薄膜图案化制成的微线器件表现出 $3.2\,\mathrm{nm}$ 的相干长度和低至 $1.1\times 10^{26}\,\mathrm{m}^{-3}$ 的超流密度，表明Nb$_3$Al可能在更薄的薄膜中实现高动力学电感。在Nb$_3$Al上制造的共面波导谐振器表现出高达 $2.26\times 10^{5}$ 的单光子内部品质因数。这些结果确立了Nb$_3$Al作为开发在较高温度下运行的超导量子电路的有前景的材料平台，前提是对界面化学和表面形貌进行适当控制。