नियोबियम सतह कैप्सुलेशन द्वारा सक्षम ट्रांसमॉन क्यूबिट सहसंयोजकता में प्रणालीगत सुधार

सार हम एक ट्रांसमॉन क्यूबिट निर्माण तकनीक प्रस्तुत करते हैं जो T 1 विश्राम समयों में प्रणालीगत सुधार प्रदान करती है। हम नियोबियम की सतह को कैप्सुलेट करते हैं और इसके हानिकारक सतही ऑक्साइड के निर्माण को रोकते हैं। समान सुपरकंडक्टिंग धातु को बनाए रखकर और केवल सतह को बदलकर, विभिन्न कैपिंग सामग्रियों जैसे कि टैंटलम, एल्यूमिनियम, टाइटेनियम नाइट्राइड, और सोने के साथ-साथ विभिन्न क्यूबिट फाउंड्रीज़ में सब्स्ट्रेट्स की तुलना करने वाली इस जांच से यह पता चलता है कि नियोबियम ऑक्साइड का सुपरकंडक्टिंग क्यूबिटों की सहसंयोजकता समयों पर नकारात्मक प्रभाव पड़ता है, जबकि टैंटलम, एल्यूमिनियम या टाइटेनियम नाइट्राइड के स्वदेशी ऑक्साइड की तुलना में। हमारे सतह-केप्सुलेटेड नियोबियम क्यूबिट उपकरणों में स्वदेशी नियोबियम ऑक्साइड वाले बेसलाइन क्यूबिट उपकरणों की तुलना में T 1 विश्राम समय 2-5 गुना लंबा है। जब नियोबियम को टैंटलम के साथ कैप किया जाता है, तो हम 300 μs से अधिक के माध्य क्यूबिट जीवनकाल प्राप्त करते हैं, अधिकतम मान 600 μs तक। हमारी तुलनात्मक संरचनात्मक और रासायनिक विश्लेषण यह समझाने में मदद करती है कि क्यों अमरफस नियोबियम ऑक्साइड अन्य अमरफस ऑक्साइड की तुलना में उच्च हानियों का कारण बन सकते हैं।