量子科技中心_量科网

超导量子电路的性能和可扩展性从根本上受到非平衡准粒子的限制，这些准粒子会引发微波损耗，从而制约谐振器品质因数与量子比特相干时间。因此，理解和抑制这些激发态对发展可扩展量子技术至关重要。本工作展示了在单光子状态下运行的硅基高Q值α-钽共面波导谐振器中，通过片上微波传感对准粒子进行探测。温度依赖性测量表明，在毫开尔文温区始终存在非平衡准粒子，导致内部品质因数（Qi）相对理论预期值出现可观测的抑制效应。通过跨材料基准测试，研究人员发现α-钽的准粒子密度在归一化温度（T/Tc）相同条件下约为氮化铌的三分之一，这与观测到的微波损耗降低直接相关。该研究方法构建了一个可扩展的准粒子动力学探测平台，并为设计具有更高相干性的超导电路指明了新路径，这对量子比特读出谐振器、动态电感探测器以及新兴的量子处理器和量子传感器均具有重要影响。