通过氨氟化物刻蚀提高超导量子比特性能
材料科学
2025-02-11 v1 量子物理
摘要
超导量子比特的性能常受耗散和双水平系统(TLS)损耗的限制。这些损耗的主要来源被认为来自非晶材料和界面/表面上的缺陷，可能是由于制造工艺或环境暴露所致。本文探索了一种新的湿化学表面处理，用于Josephson结-基板和基板-空气界面，通过取代缓冲氧化物刻蚀(BOE)清洗工艺使用氢氟酸随后是水溶氨氟化物。我们表明，氨氟化物刻蚀工艺在中位数 上实现了约22%的显著性改善（），并减少了可调频率范围内强耦合TLS的数量。对采用氨氟化物刻蚀处理后的样品进行微波共振器测量也显示，TLS引起的损耗率比BOE处理样品低约33%。由于化学处理主要修改了Josephson结-基板界面和基板-空气界面，我们进行了针对性的化学和结构表征，以检查这些界面上的材料差异并识别可能导致TLS减少的多种微观变化。
引用
@article{arxiv.2408.02863,
title = {Enhanced Superconducting Qubit Performance Through Ammonium Fluoride Etch},
author = {Cameron J. Kopas and Dominic P. Goronzy and Thang Pham and Carlos G. Torres Castanedo and Matthew Cheng and Rory Cochrane and Patrick Nast and Ella Lachman and Nikolay Z. Zhelev and Andre Vallieres and Akshay A. Murthy and Jin-su Oh and Lin Zhou and Matthew J. Kramer and Hilal Cansizoglu and Michael J. Bedzyk and Vinayak P. Dravid and Alexander Romanenko and Anna Grassellino and Josh Y. Mutus and Mark C. Hersam and Kameshwar Yadavalli},
journal= {arXiv preprint arXiv:2408.02863},
year = {2025}
}