Nb 薄膜用于超导量子比特的磁光研究
超导电性
2026-02-11 v1
摘要
在超导量子比特中，超导状态的空间非均匀性和磁通涡旋的可能存在仍相对不受关注。硼烯常被用作承载Josephson 结的结构材料用于 transmon 比特，任何额外的耗散都可能成为限制整体量子性能的瓶颈。金属/衬底界面层可能同时承载破坏对准的损耗通道（如两级系统TLS）并控制热力学传递，从而影响耗散和温度稳定性。本文我们利用对磁通分布的定量磁光成像，对不同溅射条件下硼烯薄膜的超导状态均匀性和临界电流密度 进行表征。成像揭示了从近似理想的 Bean 临界态到强非均匀热磁 dendritic 雪崩的不同磁通渗透 regime。通过拟合测得的磁感应剂量轮廓，我们提取 并将其与薄膜物理属性及测得的量子比特内部质量因子相关联。我们的结果表明，Nb/Si 界面层可能是引起退相的重要因素，需作为必须优化的重要因素加以考虑。
引用
@article{arxiv.2602.10010,
title = {Magneto-optical study of Nb thin films for superconducting qubits},
author = {Amlan Datta and Kamal R. Joshi and Sunil Ghimire and Makariy A. Tanatar and Cameron J. Kopas and Jayss Marshall and Josh Y. Mutus and David P. Pappas and Matthew J. Kramer and Ruslan Prozorov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.10010},
year = {2026}
}