低温交变偏置后二能级系统的非平衡态动力学

双能级系统(TLS)是常见于非晶材料中的隧穿态,会与材料中的量子比特、谐振器和振动模式发生电耦合,导致这些体系的能量耗散。近期研究表明,施加大交变电场可改变氧化物结构,或能提升量子比特和谐振器的性能。本研究在强耦合机制下,探究了低温交变偏压对非晶氧化物平行板电容器内TLS动力学的影响。通过施加电场对电容器中的TLS进行偏置,实现了TLS的光谱成像并提取其密度和偶极矩。当施加原位交变偏压时,标准TLS模型的稳态光谱信号消失。交变偏压后的TLS光谱显示瞬态行为——TLS频率出现分钟量级的波动。当热循环温度超过10K时,这些效应可被逆转,TLS光谱恢复初始状态,表明该机制具有可逆性。值得注意的是,LC振荡器的固有损耗角正切值在施加交变偏压前后保持不变。该团队认为稳态光谱的消失源于脉冲电压偏置序列引入氧化物薄膜应变所积累的非平衡能量。理解这种非平衡能量可为未来建立含时TLS动力学模型提供依据。
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提交arXiv: 2025-09-24 00:47

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