铌氧化物的晶体性：缓解铌 3D 共振器中两级系统缺陷的通路
应用物理
2024-11-08 v3 量子物理
摘要
铌基超导量子电路中的材料缺陷，特别是两级系统（TLS）缺陷，是导致退相干的主要来源，最终限制了量子计算和感测性能。因此，识别和理解可能的 TLS 缺陷的微观来源并开发消除它们的策略，对于提高超导量子比特性能至关重要。本文我们展示，通过 10 小时的高真空（HV）热处理在 650{\deg}C 下降低了三维超导射频（SRF）铌共振器中的两级系统损耗，即使在曝露于空气和高压冲洗（HPR）之后也亦如此。通过对铌样品采用 X射线光电子能谱（XPS）和高分辨扫描透射电子显微镜（STEM）进行探测，我们见到该火燄烧对暴露于空气和 HPR 后重新生长的原生氧化物组成的改变以及形成纳米尺度晶体氧化物区域，这与我们在 1.3 GHz 铌共振器低场下实现十倍质量因子提升相吻合。
引用
@article{arxiv.2410.06805,
title = {Crystallinity in Niobium oxides: A pathway to mitigate Two-Level System Defects in Niobium 3D Resonator for quantum applications},
author = {Y. Kalboussi and I. Curci and F. Miserque and D. Troadec and N. Brun and M. Walls and G. Jullien and F. Eozenou and M. Baudrier and L. Maurice and Q. Bertrand and P. Sahuquet and T. Proslier},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.06805},
year = {2024}
}