Влияние двухуровневых дефектов в открытой копланарной линии на передачу микроволнового сигнала

Abstract

Микроволновые сверхпроводниковые квантовые цепи подвержены сильному влиянию различных дефектов, которые неизбежны в процессе производства. В данной работе представлен новый метод измерения потерь в открытой линии передачи. Эта линия посредством емкостной связи взаимодействует с копланарным четвертьволновым резонатором, который используется для изучения потерь в ней. Исследованы зависимости потерь от мощности и температуры (в милликельвиновом диапазоне). Показано, что основная часть потерь в линии передачи обусловлена взаимодействием микроволнового поля с дефектами, которые эффективно описываются двухуровневыми системами.

Мікрохвильові надпровідникові квантові ланцюги підпадають під сильний вплив різноманітних дефектів, які неминучі в процесі виробництва. У цій роботі представлено новий метод вимірювання втрат у відкритій лінії передачі. Ця лінія за допомогою ємнісного зв’язку взаємодіє з копланарним чвертьхвильовим резонатором, який використовується для вивчення втрат у ній. Досліджено залежності втрат від потужності та від температури (в мілікельвіновом діапазоні). Показано, що основну частину втрат у лінії передачі обумовлено взаємодією мікрохвильового поля з дефектами, які ефективно описуються дворівневими системами.

The performance of microwave superconducting quantum circuits is strongly influenced by the different types of defects unavoidable during a fabrication. Here we present a new method to quantify a transmission line’s losses. The line of interest is capacitively coupled to a superconducting coplanar quarter wavelength resonator which is used as a readout element. Both power and temperature dependencies of the losses (at millikelvin temperature range) have been studied. We demonstrate that a certain part of losses in the transmission line is caused by the interaction of the microwave field with defects which are effectively presented as two-level systems.