We experimentally investigate the vortex induced energy losses in niobium coplanar waveguide resonators with and without quasihexagonal arrays of nanoholes (antidots), where large-area antidot patterns have been fabricated using self-assembling microsphere lithography. We perform transmission spectroscopy experiments around 6.25 GHz in magnetic field cooling and zero field cooling procedures with perpendicular magnetic fields up to B = 27 mT at a temperature T = 4.2 K. We find that the introduction of antidot arrays into resonators reduces vortex induced losses by more than one order of magnitude.

1.
A.
Wallraff
,
D. I.
Schuster
,
A.
Blais
,
L.
Frunzio
,
R.-S.
Huang
,
J.
Majer
,
S.
Kumar
,
S.
Girvin
, and
R. J.
Schoelkopf
,
Nature (London)
431
,
162
(
2004
).
2.
M.
Hofheinz
,
H.
Wang
,
M.
Ansmann
,
R. C.
Bialczak
,
E.
Lucero
,
M.
Neeley
,
A. D.
O’Connell
,
D.
Sank
,
J.
Wenner
,
J. M.
Martinis
 et al,
Nature (London)
459
,
546
(
2009
).
3.
T.
Niemczyk
,
F.
Deppe
,
H.
Huebl
,
E. P.
Menzel
,
F.
Hocke
,
M. J.
Schwarz
,
J. J.
Garcia-Ripoll
,
D.
Zueco
,
T.
Hümmer
,
E.
Solano
 et al,
Nat. Phys.
6
,
772
(
2010
).
4.
L.
DiCarlo
,
J. M.
Chow
,
J. M.
Gambetta
,
L. S.
Bishop
,
B.
Johnson
,
D. I.
Schuster
,
J.
Majer
,
A.
Blais
,
L.
Frunzio
,
S. M.
Girvin
 et al,
Nature (London)
460
,
240
(
2009
).
5.
P. K.
Day
,
H. G.
LeDuc
,
B. A.
Mazin
,
A.
Vayonakis
, and
J.
Zmuidzinas
,
Nature (London)
425
,
817
(
2003
).
6.
H.
Wang
,
M.
Hofheinz
,
J.
Wenner
,
M.
Ansmann
,
R. C.
Bialczak
,
M.
Lenander
,
E.
Lucero
,
M.
Neeley
,
A. D.
O’Connell
,
D.
Sank
 et al,
Appl. Phys. Lett.
95
,
233508
(
2009
).
7.
P.
Macha
,
S. H. W.
van der Ploeg
,
G.
Oelsner
,
E.
Il’ichev
,
H.-G.
Meyer
,
S.
Wünsch
, and
M.
Siegel
,
Appl. Phys. Lett.
96
,
062503
(
2010
).
8.
T.
Lindström
,
J. E.
Healey
,
M. S.
Colclough
,
C. M.
Muirhead
, and
A. Y.
Tzalenchuk
,
Phys. Rev. B
80
,
132501
(
2009
).
9.
P.
Rabl
,
D.
DeMille
,
J. M.
Doyle
,
M. D.
Lukin
,
R. J.
Schoelkopf
, and
P.
Zoller
,
Phys. Rev. Lett.
97
,
033003
(
2006
).
10.
A.
Imamoglu
,
Phys. Rev. Lett.
102
,
083602
(
2009
).
11.
J.
Verdú
,
H.
Zoubi
,
C.
Koller
,
J.
Majer
,
H.
Ritsch
, and
J.
Schmiedmayer
,
Phys. Rev. Lett.
103
,
043603
(
2009
).
12.
K.
Henschel
,
J.
Majer
,
J.
Schmiedmayer
, and
H.
Ritsch
,
Phys. Rev. A
82
,
033810
(
2010
).
13.
P.
Bushev
,
D.
Bothner
,
J.
Nagel
,
M.
Kemmler
,
K. B.
Konovalenko
,
A.
Loerincz
,
K.
Ilin
,
M.
Siegel
,
D.
Koelle
,
R.
Kleiner
 et al,
Eur. Phys. J. D
63
,
9
(
2011
).
14.
J.
Fortágh
and
C.
Zimmermann
,
Science
307
,
860
(
2005
).
15.
P.
Bushev
,
S.
Stahl
,
R.
Natali
,
G.
Marx
,
E.
Stachowska
,
G.
Werth
,
M.
Hellwig
, and
F.
Schmidt-Kaler
,
Eur. Phys. J. D
50
,
97
(
2008
).
16.
C.
Song
,
T. W.
Heitmann
,
M. P.
DeFeo
,
K.
Yu
,
R.
McDermott
,
M.
Neeley
,
J. M.
Martinis
, and
B. L. T.
Plourde
,
Phys. Rev. B
79
,
174512
(
2009
).
17.
D. I.
Schuster
,
A. P.
Sears
,
G.
Ginossar
,
L.
DiCarlo
,
L.
Frunzio
,
J. J. L.
Morton
,
H.
Wu
,
G. A. D.
Briggs
,
B. B.
Buckley
,
D. D.
Awschalom
 et al,
Phys. Rev. Lett.
105
,
140501
(
2010
).
18.
C.
Song
,
M. P.
DeFeo
,
K.
Yu
, and
B. L. T.
Plourde
,
Appl. Phys. Lett.
95
,
232501
(
2009
).
19.
A. T.
Fiory
,
A. F.
Hebard
, and
R. P.
Minnich
,
J. Phys. Colloq.
39
,
633
(
1978
).
20.
R.
Wördenweber
,
P.
Dymashevski
, and
V. R.
Misko
,
Phys. Rev. B
69
,
184504
(
2004
).
21.
D.
Bothner
,
T.
Gaber
,
M.
Kemmler
,
D.
Koelle
, and
R.
Kleiner
,
Appl. Phys. Lett.
98
,
102504
(
2011
).
22.
W.
Vinckx
,
J.
Vanacken
, and
V. V.
Moshchalkov
,
J. Appl. Phys.
100
,
044307
(
2006
).
23.
U.
Welp
,
Z. L.
Xiao
,
J. S.
Jiang
,
V. K.
Vlasko-Vlasov
,
S. D.
Bader
,
G. W.
Crabtree
,
J.
Liang
,
H.
Chik
, and
J. M.
Xu
,
Phys. Rev. B
66
,
212507
(
2002
).
24.
J.
Eisenmenger
,
M.
Oettinger
,
C.
Pfahler
,
A.
Plettl
,
P.
Walther
, and
P.
Ziemann
,
Phys. Rev. B
75
,
144514
(
2007
).
25.
O.
Jessensky
,
F.
Müller
, and
U.
Gösele
,
Appl. Phys. Lett.
72
,
1173
(
1998
).
26.
W.
Wu
,
D.
Dey
,
O. G.
Memis
,
A.
Katsnelson
, and
H.
Mohseni
,
Nanoscale Res. Lett.
3
,
351
(
2008
).
27.
E. H.
Brandt
and
M.
Indenbom
,
Phys. Rev. B
48
,
12893
(
1993
).
28.
P.
Lahl
and
R.
Wördenweber
,
IEEE Trans. Appl. Supercond.
13
,
2917
(
2003
).
29.
G.
Ghigo
,
F.
Laviano
,
L.
Gozzelino
,
R.
Gerbaldo
,
E.
Mezzetti
,
E.
Monticone
, and
C.
Portesi
,
J. Appl. Phys.
102
,
113901
(
2007
).
You do not currently have access to this content.