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用于超导电路的外延 Al/GaAs/Al 三层膜的低温微波损耗

应用物理 2021-09-01 v2 量子物理

摘要

外延生长超导体/介电体/超导体三层膜有潜力形成高性能超导量子器件,甚至可能借助合并元件 transmon 等低表面积量子比特实现可扩展超导量子计算。本工作中,我们在毫开尔文温度及单光子功率下,通过测量集总元件超导微波谐振器,测量了外延、晶圆键合并去除衬底的 Al/GaAs/Al 三层膜的与功率无关的损耗与两能级态(TLS)损耗。该器件的与功率无关的损耗为 (4.8±0.1)×105(4.8 \pm 0.1) \times 10^{-5},谐振器诱导的本征 TLS 损耗为 (6.4±0.2)×105(6.4 \pm 0.2) \times 10^{-5}。通过介电损耗提取确定了三层膜本征 TLS 损耗的下界为 7.2×1057.2 \times 10^{-5}。异常高的与功率无关的损耗归因于 GaAs 的固有压电性。

关键词

引用

@article{arxiv.2009.10101,
  title  = {Cryogenic microwave loss in epitaxial Al/GaAs/Al trilayers for superconducting circuits},
  author = {C. R. H. McRae and A. McFadden and R. Zhao and H. Wang and J. L. Long and T. Zhao and S. Park and M. Bal and C. J. Palmstrøm and D. P. Pappas},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2009.10101},
  year   = {2021}
}