高相干多模机械共振器耦合至超导电路的损耗机制
量子物理
2026-02-26 v1 介观与纳米尺度物理
材料科学
摘要
电路量子声学动力学（cQAD）器器在量子科学领域具有广泛应用，所有应用都关键地依赖于机械子系统的量子相干性。在此背景下，高次谐波体声波共振器（HBAR）尤为有前景，因为它们表现出极高的品质因子且抗去相位漂移。然而，引入必需用于与超导电路耦合的压电薄膜，可能导致额外的损耗通道，如表面散射和两级系统（TLS）。本文研究了 cQAD 系统中 HBAR 共振器的声学耗散，发现压电材料的缺陷密度及其与基体的界面是相干性的限制因素。我们测得声学模态的声子寿命可达 400 s，量子 regime 中的相干时间接近一毫秒。当耦合至超导量子比特时，这导致一个具有约 大量量子相干性合作性的混合系统。这些结果代表了 cQAD 器器性能的新里程碑，为进一步改进提供了具体的路径。
引用
@article{arxiv.2602.22117,
title = {Loss Mechanisms in High-coherence Multimode Mechanical Resonators Coupled to Superconducting Circuits},
author = {Raquel Garcia Belles and Alexander Anferov and Lukas F. Deeg and Loris Colicchio and Arianne Brooks and Tom Schatteburg and Maxwell Drimmer and Ines C. Rodrigues and Rodrigo Benevides and Marco Liffredo and Jyotish Patidar and Oleksandr Pshyk and Matteo Fadel and Luis Guillermo Villanueva and Sebastian Siol and Gerhard Kirchmair and Yiwen Chu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.22117},
year = {2026}
}