Thin film metrology and microwave loss characterization of indium and aluminum/indium superconducting planar resonators
Notice bibliographique
Résumé
Scalable architectures characterized by quantum bits (qubits) with low error rates are essential to the development of a practical quantum computer. In the superconducting quantum computing implementation, understanding and minimizing material losses are crucial to the improvement of qubit performance. A new material that has recently received particular attention is indium, a low-temperature superconductor that can be used to bond pairs of chips containing standard aluminum-based qubit circuitry. In this work, we characterize microwave loss in indium and aluminum/indium thin films on silicon substrates by measuring superconducting coplanar waveguide resonators and estimating the main loss parameters at powers down to the sub-photon regime and at temperatures between 10 and 450 mK. We compare films deposited by thermal evaporation, sputtering, and molecular beam epitaxy. We study the effects of heating in a vacuum and ambient atmospheric pressure as well as the effects of pre-deposition wafer cleaning using hydrofluoric acid. The microwave measurements are supported by thin film metrology including secondary-ion mass spectrometry. For thermally evaporated and sputtered films, we find that two-level state are the dominant loss mechanism at low photon number and temperature, with a loss tangent due to native indium oxide of ∼5×10−5. The molecular beam epitaxial films show evidence of the formation of a substantial indium-silicon eutectic layer, which leads to a drastic degradation in resonator performance.
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».