Publicação
Design and fabrication of phonon traps to reduce the density of quasi-particles in superconducting quantum circuits
| Resumo: | Circuitos supercondutores quânticos oferecem um leque abrangente de aplicações em campos como a computação quântica, com qubits supercondutores, detecção de radiação na forma de detectores de indutância cinética (KIDs). Estes circuitos são compostos por filmes finos de materiais supercondutores, como Alúminio, depositados sobre um substrato dieléctrico, como silício ou safira, e funcionam a temperaturas criogénicas de algumas dezenas de mili-Kelvins. A eficiência destes circuitos pode ser prejudicada pela presença de excitações do estado supercondutor fundamental a que damos o nome de quase-partículas, que criam um canal para dissipação e introduzem ruído no sistema. Neste texto propomos que a propagação de fonões no substrato pode actuar como mediador para a criação destas partículas. Introduzimos também uma estratégia para suprimir este fenómeno implementando traps de fonões, com o objectivo de suprimir a propagação de fonões no substrato. Testamos os efeitos de armadilhas de fonões feitas a partir de Alumínio em ressonadores de Alumínio granulado. E medimos um aumento no factor de qualidade interno de até três vezes, no regime em que apenas um fotão circula os ressonadores. Observamos também a supressão parcial do ruído 1/f e da taxa e energia de eventos estocásticos. Indicando que a criação de quase-partículas é de facto mediada pela propagação de fonões, e que a implementação de armadilhas de fonões pode de facto melhorar o desempenho de circuitos supercondutores quânticos. |
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| Autores principais: | Henriques, Fábio Alexandre Ferreira |
| Assunto: | armadilhas de fonões circuitos supercondutores Alumínio granulado ressonadores quase-partículas phonon traps superconducting circuits granular Aluminum resonators quasi-particles |
| Ano: | 2018 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Universidade de Coimbra |
| Idioma: | inglês |
| Origem: | Estudo Geral - Universidade de Coimbra |
| Resumo: | Circuitos supercondutores quânticos oferecem um leque abrangente de aplicações em campos como a computação quântica, com qubits supercondutores, detecção de radiação na forma de detectores de indutância cinética (KIDs). Estes circuitos são compostos por filmes finos de materiais supercondutores, como Alúminio, depositados sobre um substrato dieléctrico, como silício ou safira, e funcionam a temperaturas criogénicas de algumas dezenas de mili-Kelvins. A eficiência destes circuitos pode ser prejudicada pela presença de excitações do estado supercondutor fundamental a que damos o nome de quase-partículas, que criam um canal para dissipação e introduzem ruído no sistema. Neste texto propomos que a propagação de fonões no substrato pode actuar como mediador para a criação destas partículas. Introduzimos também uma estratégia para suprimir este fenómeno implementando traps de fonões, com o objectivo de suprimir a propagação de fonões no substrato. Testamos os efeitos de armadilhas de fonões feitas a partir de Alumínio em ressonadores de Alumínio granulado. E medimos um aumento no factor de qualidade interno de até três vezes, no regime em que apenas um fotão circula os ressonadores. Observamos também a supressão parcial do ruído 1/f e da taxa e energia de eventos estocásticos. Indicando que a criação de quase-partículas é de facto mediada pela propagação de fonões, e que a implementação de armadilhas de fonões pode de facto melhorar o desempenho de circuitos supercondutores quânticos. |
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