Nb 与 Ta 五氧化物损耗切线比较：用于超导量子器件
量子物理
2025-12-08 v1
摘要
超导 transmon 量子比特通常使用薄膜 Nb 线路制成，但近期研究表明使用 Ta 线路可实现更佳性能。本文比较了 Nb (Nb₂O₅) 和 Ta (Ta₂O₅) 五氧化物的介电损耗，以了解量子比特中的限制性损耗。通过脉冲激光沉积法在相同的平面波导共振器上沉积三种厚度的 Nb 和 Ta 五氧化物。结果表明，Nb₂O₅ 中的两级系统 (TLS) 损耗约为 Ta₂O₅ 的 30% 高。本工作表明，采用 Nb 线路的量子比特受来自本体五氧化物本身（以及亚氧化物的影响）的更大损耗影响，而这些亚氧化物在 Ta 中则几乎不存在。
引用
@article{arxiv.2512.05407,
title = {Comparison of Nb and Ta Pentoxide Loss Tangents for Superconducting Quantum Devices},
author = {D. P. Goronzy and W. W. Mah and P. G. Lim and T. Guess and S. Majumder and D. A. Garcia-Wetten and M. J. Walker and J. Ramirez and W. -R. Syong and D. Bennett and M. Vissers and R. dos Reis and T. Pham and V. P. Dravid and M. C. Hersam and M. J. Bedzyk and C. R. H. McRae},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.05407},
year = {2025}
}