Casipartículas localizadas en un fluxonio con inductores cinéticos amorfos casi bidimensionales

Área de la Ciencia:

• Física de la materia condensada Física de la materia condensada
• La ingeniería cuántica es la ingeniería cuántica.

Sus antecedentes:

• Los materiales superconductores desordenados ofrecen una alta inductancia cinética, vital para la no linealidad de los circuitos cuánticos y los entornos de alta impedancia.
• La baja dimensionalidad y el desorden en las películas delgadas mejoran las fluctuaciones y la inductancia cinética, presentando desafíos para la coherencia del dispositivo.

Objetivo del estudio:

• Investigar los mecanismos de pérdida en los cables superconductores de silicuro de tungsteno.
• Determinar la dependencia de la pérdida del dispositivo en la frecuencia, el nivel de desorden y la geometría.

Principales métodos:

• Fabricación de alambres de silicuro de tungsteno a partir de películas casi bidimensionales.
• La integración de estos cables en los resonadores de microondas y los qubits de fluxonio.
• Estudio sistemático de la pérdida en función de la frecuencia, el desorden y la geometría del dispositivo.

Principales resultados:

• La pérdida del dispositivo aumenta con el nivel de desorden en el material superconductor.
• Las cuasipartículas localizadas atrapadas en las variaciones de la brecha superconductora son la principal fuente de pérdida.
• La inductancia cinética se utilizó con éxito como el componente inductivo en circuitos cuánticos.

Conclusiones:

• Los hallazgos destacan el papel crítico de las cuasipartículas localizadas en la limitación del rendimiento de los dispositivos superconductores desordenados.
• Comprender y mitigar la pérdida inducida por las cuasipartículas es esencial para el avance de las aplicaciones de circuitos cuánticos.
• Los cables de silicuro de tungsteno son prometedores para aplicaciones de circuitos cuánticos de alta impedancia, siempre y cuando se gestionen los mecanismos de pérdida.