超导电路中微波耗散的普适标度关系
提高超导量子比特的相干性对推进量子技术至关重要。虽然超导体在理论上是完美导体,但在微波电流驱动时始终存在残余能量耗散,从而限制了相干时间。该研究团队报告了微波耗散与超流体密度之间的普适标度关系——超流体密度是与电荷载流子密度及无序性相关的超导体整体特性。该工作分析了从高度无序非晶薄膜到具有创纪录高品质因数超纯净系统的广泛 superconducting 材料及器件结构,包含谐振器、三维腔体和transmon量子比特。这一标度关系揭示了一种独立于表面介质损耗的内禀体耗散机制,其源于超导能隙在无序诱导的空间变化中捕获的非平衡 quasiparticles 普遍密度。该发现确立了由材料本征特性决定的相干性基本极限,并为筛选材料和设计下一代 superconducting 量子电路提供了预测性框架。
