测绘超导跨量子比特表面双能级系统的排布
超导量子计算机的相干性受到材料缺陷形成的寄生二能级系统(TLS)严重限制。由于对TLS形成机制及其在量子比特电路中最有害位置的理解不足,相关研究进展受阻。本研究提出了一种确定transmon量子比特表面TLS个体位置的方法:通过量子比特附近的一组片上栅电极产生局域直流电场来调控TLS共振频率,再根据TLS与不同电极的耦合强度并结合电场模拟结果推断其空间位置。研究发现,尽管共面电容器对电场能量和表面积的贡献占主导地位,但绝大多数可检测的表面TLS位于量子比特约瑟夫森结的引线区域。这表明采用剥离工艺制作的阴影蒸发电极附近存在显著增强的TLS密度。该方法可用于识别TLS对退相干贡献最大的关键电路区域,为量子比特设计与制备工艺的改进提供指导。



