用于微波量子互连的机械混合铟超导连接

超导同轴电缆是互连超导量子处理器的关键通信通道。本文报道了用于低损耗量子互连的、与铝同轴电缆的机械混合铟连接。我们描述了一种ABCD矩阵形式，用以表征与机械混合铟连接相关的总谐振器内部品质因数($Q_i$)以及任何接触电阻($R_{cont}$)或分流电阻($R_{shunt}$)。我们展示了四个谐振器测试系统，在低于$20mK$的温度下，在典型关注频率范围(3-5.5GHz)内采用了三种铟连接方法。我们通过外导体的推入式连接铟接头测量了高内部品质因数铝电缆($Q_i = 1.55 \pm 0.37 x 10^6$)，该接头电容耦合内导体以进行反射测量。然后，我们表征了在中点具有推入式连接超导电缆接头的电缆谐振器模式的内部品质因数，发现偶模和奇模的平均$Q_i$分别为$1.40 x 10^6$和$9.39 x 10^5$，并使用系统的ABCD矩阵模型提取出内导体铟连接的$R_{cont} = 6x10^{-4} \Omega$。最后，我们展示了铟压模电缆到芯片的连接，通过改变片上波导长度，将电缆到芯片的接头分别放置在电流节点和电压节点，平均$Q_i$分别为$1.24 x 10^6$和$1.07 x 10^6$，从而提取出界面的$R_{cont} = 8.5x10^{-4} \Omega$和$R_{shunt} = 1.3x10^7 \Omega$。通过这些技术，我们展示了一套用于未来量子应用的超导电缆低损耗连接方法。