迈向可制造的弛豫时间超过0.1 ms的超导量子比特之路
量子物理
2022-11-08 v1 材料科学
应用物理
摘要
随着超导量子比特平台在迈向实用量子计算机的竞赛中向更大规模成熟，由于缺乏工艺控制导致的量子比特不均匀性限制变得明显。为受益于工业规模CMOS制造设施中的先进工艺控制，将需要不同的加工方法。特别是，当前最先进超导量子比特所用的双角度蒸发与剥离技术通常与现代可制造工艺不兼容。在此，我们展示了一种完全CMOS兼容的量子比特制造方法，并给出了具有长相干与弛豫时间的重叠Josephson结器件结果，其与最先进水平相当。我们通过实验验证，氩离子铣削——结制造过程中的关键步骤——以及减成蚀刻工艺仍然能得到平均量子比特能量弛豫时间T1达到70 s的量子比特，最大值超过100 s。此外，我们表明我们的结果仍受表面损耗而非关键性的结损耗所限制。因此，所提出的制造工艺预示了朝向可制造300 mm CMOS工艺用于高相干超导量子比特的重要里程碑，并有可能推进超导器件架构的规模化。
引用
@article{arxiv.2202.10303,
title = {Path toward manufacturable superconducting qubits with relaxation times exceeding 0.1 ms},
author = {J. Verjauw and R. Acharya and J. Van Damme and Ts. Ivanov and D. Perez Lozano and F. A. Mohiyaddin and D. Wan and J. Jussot and A. M. Vadiraj and M. Mongillo and M. Heyns and I. Radu and B. Govoreanu and A. Potočnik},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.10303},
year = {2022}
}
备注
13+6 pages, 3+6 figures, 0+2 tables