硅基超导电路中的损耗与退相干：来自电子自旋共振的见解
量子物理
2024-07-17 v1 超导电性
摘要
用于量子计算和量子传感应用的固态器件受到由杂散带电二能级系统（TLS）和顺磁自旋引起的损耗和噪声的不利影响。这两种噪声源相互关联，加剧了对电路性能的影响。我们使用片上电子自旋共振（ESR）技术，结合氮化铌（NbN）超导谐振器，研究硅表面自旋以及后制备表面处理的效果。我们识别出两种不同的自旋种类，其特征为不同的自旋弛豫时间，并对各种表面处理（退火和氢氟酸）有选择性响应。只有其中一种自旋种类在低功率（近单光子）激发下对TLS限制的谐振器品质因数有显著影响。我们观察到表面处理后总自旋密度降低了3至5倍，并证明了ESR光谱学在制定减轻量子系统中损耗和退相干策略方面的有效性。
引用
@article{arxiv.2402.03889,
title = {Loss and decoherence in superconducting circuits on silicon: Insights from electron spin resonance},
author = {Aditya Jayaraman and Andrey V. Danilov and Jonas Bylander and Sergey E. Kubatkin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.03889},
year = {2024}
}