基于硅上选择性区域生长超导体-半导体混合结构的栅压可调 transmon

我们提出了一种基于平面 InAs 纳米线的栅压可调 transmon 量子比特 (gatemon)，该纳米线通过 III-V 缓冲层选择性生长在高阻硅衬底上。我们表明，在去除缓冲层后，使用这些衬底可以轻易实现内品质因子为 $2\times 10^5$ 的低损耗超导谐振器。我们展示了一个 gatemon 器件的相干控制与读取，其弛豫时间 $T_{1}\approx 700\,\mathrm{ns}$，失相时间 $T_2^{\ast}\approx 20\,\mathrm{ns}$ 和 $T_{\mathrm{2,echo}} \approx 1.3\,\mathrm{\mu s}$。此外，我们通过量子比特非谐性分析推断出结透明度高达 $0.4 - 0.9$。