要旨 ニオブ（Nb）薄膜は、量子コンピューティング技術の主要構成要素である超伝導キュービットの開発において重要な材料として浮上しています。本総説では、材料の視点からのNb薄膜の包括的な検討を行い、その固有特性、製造方法・技術、特に表面および界面に起因する損失機構を通じてキュービット性能に与える影響に焦点を当てています。キュービット動作に不可欠な主要な材料特性について論じます。スパッタリング、蒸着、分子線エピタキシー、原子層堆積など、Nb薄膜の様々な堆積技術を探り、これらが膜質、均一性、およびキュービット性能に与える影響を検討します。さらに、表面粗さ、薄膜厚さ、基板材料が量子コヒーレンスに及ぼす影響も分析しています。Nb薄膜の欠陥や材料劣化などの課題をレビューし、これらの問題を軽減するための戦略も紹介します。最後に、キュービットコヒーレンスと大規模量子計算システムのスケーラビリティを向上させる可能性を含む、Nb薄膜研究の最新動向と今後の方向性を示します。最終的に、表面および界面現象のより深い理解が、キュービット性能の限界を押し広げ、新世代量子技術の実現に不可欠であることを強調します。
Chattarajら（木曜，）はこの問題を研究しました。