基于Al-AlOx-Al电容的紧凑型超导微波谐振器

我们通过采用基于铝-氧化铝-铝（$\mathrm{Al/AlO_x/Al}$）平行板电容替代制备方法的集总元件谐振器，解决超导量子电路的规模化问题。该谐振器面积仅0.04~$\mathrm{mm^2}$，比典型共面谐振器（1~$\mathrm{mm^2}$）小一个数量级以上。我们开发的制备工艺易于适配标准超导量子比特制备流程。我们获得了14~fF/$\mathrm{\mu m^2}$的单位面积电容，以及在单光子水平下$1\times 10^3 - 8\times 10^3$的内部品质因数。我们的结果表明，此类基于$\mathrm{Al/AlO_x/Al}$电容的器件可进一步应用于量子比特读取方案，包括谐振器、滤波器、放大器，以及微波超材料与创新类型量子比特，如$0-\pi$量子比特。