铝超导谐振子中两能级系统饱和以下反常损耗降低
超导电性
2023-11-30 v6 介观与纳米尺度物理
量子物理
摘要
超导谐振子被广泛应用于量子计算中的量子比特读取以及动力学电感探测器等诸多领域。这些谐振子易受多种损耗与噪声机制影响，尤其是两能级系统（TLS）引起的耗散，在少光子和低温区间成为主导损耗来源。本研究考察了电容耦合的铝半波长共面波导谐振子。令人惊讶的是，在低激发功率和低于 TLS 饱和的低温下，观察到谐振子损耗随温度降低而减小。该行为归因于 TLS 共振响应带宽随温度和功率降低而减小至低于离散 TLS 系综中 TLS 与共振光子频率之间的失谐。当 TLS 的响应带宽小于其相对共振的失谐时，共振响应乃至损耗均减小。在较高激发功率下，损耗遵循对数功率依赖关系，与广义隧穿模型（GTM）的预测一致。本文提出一个结合离散 TLS 系综与 GTM 的模型，并以合理参数匹配了谐振子实测内损耗的温度与功率依赖关系。
引用
@article{arxiv.2109.11742,
title = {Anomalous Loss Reduction Below Two-Level System Saturation in Aluminum Superconducting Resonators},
author = {Tamin Tai and Jingnan Cai and Steven M. Anlage},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.11742},
year = {2023}
}