量化超导铝微波谐振器的表面损耗
近期采用硅基钽超导量子比特实现的毫秒级相干时间表明,在超高真空环境中沉积铝/氧化铝/铝约瑟夫森结对于实现寿命受限的相干性至关重要,这促使研究人员对铝表面双能级系统(TLS)浴进行细致研究。本研究通过改进钽谐振器表征方法,测量了超导铝谐振器中表面TLS引起的微波吸收。该团队通过调控薄膜与表面特性,将微波测量结果与材料表征数据关联分析,发现超导铝谐振器的寿命主要受限于2.7纳米厚天然氧化铝层中TLS导致的表面损耗。49%氢氟酸处理虽可完全去除表面氧化铝,但氧化层的快速再生限制了表面损耗的改善及器件长期稳定性。基于这些测量数据估算,在目前最先进的硅基钽量子比特(采用铝基约瑟夫森结)中,铝界面TLS贡献了约27%的弛豫速率。

