基于宽带、低温瞬态介电光谱学证明两能级系统缺陷群体动力学中的记忆效应

介电材料中的两能级系统 (TLS) 缺陷会导致超导电路退相干，但其起源、频率分布和偶极矩仍知之甚少。当前探测手段主要基于量子比特或共振器，制作复杂且仅能在狭窄频率带和有限模式体积内测量缺陷，限制了对孤立材料和界面 TLS 行为的理解。我们引入宽带低温瞬态介电光谱 (Broadband Cryogenic Transient Dielectric Spectroscopy, BCTDS)，这是一种宽带三维波导技术，可在低温下探测 TLS 群体。与介电浅计方法互补，这种方法探测更广的光谱范围，揭示驱动诱导侧带在 TLS 群体中的干涉。BCTDS 的宽带、可调功率特性使其适用于研究驱动 TLS 群体中的简约态物理，包括多光子过程和侧带分辨动力学。通过分析Fourier变换后的时域信号，BCTDS 揭示未驱动 TLS 群体的本征模频，通过特征V形特征揭示记忆效应，这些效应源于相互作用和宽带激励。该模块化方法可贯穿器件制造过程，为制定减损策略并发展低损耗材料提供信息，对量子技术和材料科学都有广泛意义。