蓝宝石上室温纯α相钽薄膜

室温制备 量子比特性能相当

突破了纯α-钽仅能在高温稳定生长的认知，室温磁控溅射即可获得高纯α相，且无需籽晶层，简化了超导量子处理器制造流程。

Bu, Kunliang · Zong, Zhiwen · Zhang, Zhenxing · Xing-Yu, Ma · Ming, Shao · Dengfeng, Li · Yuan, Li · Jingjing, Hu · Huai, Sainan · An, Shuoming · Cai, Tianqi · Yang, Xiaopei · Maochun, Dai · Zheng, Yicong · Zhang, Shengyu

Superconductor Science and Technology 2025

参数信息

内品质因数
2.1 × 10^6
量子比特相干时间
280 µs

技术优势

室温就能长出纯α相

第一性原理计算找到了蓝宝石上室温生长的窄能量窗口，磁控溅射细致调参即可实现，无需加热。

性能追平高温工艺

室温生长的α-Ta薄膜谐振器内品质因数达2.1×10^6，transmon量子比特相干时间超过280 μs，与高温制备的相当。

省掉籽晶层

室温α-Ta直接在蓝宝石上生长，无需籽晶层，简化了器件集成和制造流程。

应用场景