高动态电感增材制造超导微波腔

对超导谐振器微波表面阻抗的研究促进了依赖动态电感工作的单光子计数器的发展。与此同时，增材制造（“3D 打印”）的进步为波导谐振器开辟了以往无法实现的设计空间。在本文中，我们展示了这两种技术在钛铝钒（Ti-6Al-4V）超导射频谐振器中的首次综合应用成果，该谐振器利用了传统制造方法无法实现的设计。我们发现 Ti-6Al-4V 在热容测量中表现出两个可观测的、不同的超导转变温度。较高的转变温度与直流电阻测量结果一致。而较低的转变温度（此前文献中未见报道）与观测到的超导微波表面阻抗的温度依赖性相符。从表面电抗中，我们提取出伦敦穿透深度为 $8\pm3{\mu}$m——大约比其他钛合金大一个数量级，比其他传统元素超导体大几个数量级。这一巨大的伦敦穿透深度表明，Ti-6Al-4V 可能是适用于高动态电感应用（如用于量子计算中的单光子计数或参量放大）的合适材料。