Microwave superconducting quantum circuits are strongly affected by various defects that are unavoidable during the production process. This paper presents a new method for measuring losses in an open transmission line. This line interacts through a capacitive coupling with a coplanar quarter-wavelength resonator, which is used to study losses therein. The authors have investigated the dependencies of losses on power and temperature (in the millikelvin range). It has been shown that major losses in a transmission line are due to the interaction of a microwave field with defects which are effectively described by two-level systems.

1.
2.
A. A.
Abdumalikov, Jr.
,
O.
Astafiev
,
A. M.
Zagoskin
,
Yu. A.
Pashkin
,
Y.
Nakamura
, and
J. S.
Tsai
,
Phys. Rev. Lett.
104
,
193601
(
2010
).
3.
A. F.
Van Loo
,
A.
Fedorov
,
K.
Lalumière
,
B. C.
Sanders
,
A.
Blais
, and
A.
Wallraff
,
Science
342
,
1494
(
2013
).
4.
E.
Il’ichev
,
Th.
Wagner
,
L.
Fritzsch
,
J.
Kunert
,
V.
Schultze
,
T.
May
,
H. E.
Hoenig
,
H. G.
Meyer
,
M.
Grajcar
,
D.
Born
,
W.
Krech
,
M. V.
Fistul
, and
A. M.
Zagoskin
,
Appl. Phys. Lett.
80
,
4184
(
2002
).
5.
E.
Il’ichev
,
N.
Oukhanski
,
Th.
Wagner
,
H.-G.
Meyer
,
A. Yu.
Smirnov
,
M.
Grajcar
,
A.
Izmalkov
,
D.
Born
,
W.
Krech
, and
A.
Zagoskin
,
J. Low Temp. Phys.
30
,
620
(
2004
).
6.
D.
Born
,
V. I.
Shnyrkov
,
W.
Krech
,
Th.
Wagner
,
E.
Il’ichev
,
M.
Grajcar
,
U.
Hübner
, and
H.-G.
Meyer
,
Phys. Rev. B
70
,
180501(R)
(
2004
).
7.
A. N.
Sultanov
,
D. S.
Karpov
,
Ya. S.
Greenberg
,
S. N.
Shevchenko
, and
A. A.
Shtygashev
,
Fiz. Nizk. Temp.
43
,
1003
(
2017
). [
Low Temp. Phys.
43, 799 (2017)].
8.
D. S.
Karpov
,
G.
Oelsner
,
S. N.
Shevchenko
,
Ya. S.
Greenberg
, and
E.
Il’ichev
,
Fiz. Nizk. Temp.
42
,
246
(
2016
). [
Low Temp. Phys.
42, 189 (2016)].
9.
J. M.
Martinis
,
K. B.
Cooper
,
R.
McDermott
,
M.
Steffen
,
M.
Ansmann
,
K. D.
Osborn
,
K.
Cicak
,
S.
Oh
,
D. P.
Pappas
,
R. W.
Simmonds
, and
C. C.
Yu
,
Phys. Rev. Lett.
95
,
210503
(
2005
).
10.
Yo.
Shalibo
,
Ya'ara
Rofe
,
D.
Shwa
,
F.
Zeides
,
M.
Neeley
,
J. M.
Martinis
, and
N.
Katz
,
Phys. Rev. Lett.
105
,
177001
(
2010
).
11.
C.
Wang
,
C.
Axline
,
Y. Y.
Gao
,
T.
Brecht
,
Y.
Chu
,
L.
Frunzio
,
M. H.
Devoret
, and
R. J.
Schoelkopf
,
Appl. Phys. Lett.
107
,
162601
(
2015
).
12.
J.
Lisenfeld
,
G. J.
Grabovskij
,
C.
Müller
,
J. H.
Cole
,
G.
Weiss
, and
A. V.
Ustinov
,
Nature
6
,
6182
(
2015
).
13.
Y. S.
Greenberg
and
A. N.
Sultanov
,
JETP Lett.
106
,
406
(
2017
).
14.
Gao. M.
Daal
,
J. M.
Martinis
,
A.
Vayonakis
,
J.
Zmuidzinas
,
B.
Sadoulet
,
B. A.
Mazin
,
P. K.
Day
, and
H. G.
Leduc
,
Appl. Phys. Lett.
92
,
212504
(
2008
).
15.
O.
Noroozian
,
J.
Gao
,
J.
Zmudzinas
,
H. G.
LeDuc
, and
B. A.
Mazin
,
AIP Conf. Proc.
1185
,
148
(
2009
).
16.
L.
Faoro
and
L. B.
Ioffe
,
Phys. Rev. B
91
,
014201
(
2015
).
17.
G.
Oelsner
,
C. K.
Andersen
,
M.
Rehák
,
M.
Schmelz
,
S.
Anders
,
M.
Grajcar
,
U.
Hübner
,
K.
Mølmer
, and
E.
Il’ichev
,
Phys. Rev. Appl.
7
,
014012
(
2017
).
18.
J.
Gao
,
M.
Daal
,
A.
Vayonakis
,
S.
Kumar
,
J.
Zmuidzinas
,
B.
Sadoulet
,
B. A.
Mazin
,
P. K.
Day
, and
H. G.
Leduc
,
Appl. Phys. Lett.
92
,
152505
(
2008
).
19.
D. S.
Wisbey
,
J.
Gao
,
M. R.
Vissers
,
F. C. S.
da Silva
,
J. S.
Kline
,
L.
Vale
, and
D. P.
Pappas
,
J. Appl. Phys.
108
,
093918
(
2010
).
20.
D. P.
Pappas
,
M. R.
Vissers
,
D. S.
Wisbey
,
J. S.
Kline
, and
J.
Gao
,
IEEE Trans. Appl. Supercond.
21
,
871
(
2011
).
21.
J.
Goetz
,
F.
Deppe
,
M.
Haeberlein
,
M.
Haeberlein
,
F.
Wulschner
,
C. W.
Zollitsch
,
S.
Meier
,
M.
Fischer
,
P.
Eder
,
E.
Xie
,
K. G.
Fedorov
,
E. P.
Menzel
,
A.
Marx
, and
R.
Gross
,
J. Appl. Phys.
119
,
015304
(
2016
).
22.
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
).
23.
C.
Müller
,
J. H.
Cole
, and
J.
Lisenfeld
, Electronic Preprint, https://arxiv.org/pdf/1705.01108.pdf.
24.
M.
Göppl
,
A.
Fragner
,
M.
Baur
,
R.
Bianchetti
,
S.
Filipp
,
J. M.
Fink
,
P. J.
Leek
,
G.
Puebla
,
L.
Steffen
, and
A.
Wallraff
,
J. Appl. Phys.
104
,
113904
(
2008
).
25.
M.
Jerger
,
S.
Poletto
,
P.
Macha
,
U.
Hübner
,
A.
Lukashenko
,
E.
Il’ichev
, and
A. V.
Ustinov
,
EPL
96
,
40012
(
2011
).
26.
M.
Jerger
,
S.
Poletto
,
P.
Macha
,
U.
Hübner
,
E.
Il’ichev
, and
A. V.
Ustinov
,
Appl. Phys. Lett.
101
,
042604
(
2012
).
27.
A. F.
Mayadas
,
R.
Feder
, and
R.
Rosenbeg
,
J. Vac. Sci. Technol.
6
,
690
(
1969
).
28.
B. I.
Ivanov
,
M.
Grajcar
,
I. L.
Novikov
,
A. G.
Vostretsov
, and
E.
Il’ichev
,
Tech. Phys. Lett.
42
,
380
(
2016
).
29.
M.
Jerger
, Experiments on Superconducting Qubits Coupled to Resonators, Dissertation (2013) https://publikationen.bibliothek.kit.edu/1000033614/2479290, p. 136.
30.
E. A.
Mutsenik
,
A. N.
Sultanov
,
B. I.
Ivanov
,
Doklady Akademii Nauk Vysshey Shkoly Rossiskoi Federatsii
, Reports of the Academy of Sciences of Higher School of the Russian Federation (2017), Vol. 1, p. 85.
31.
J. M.
Sage
,
V.
Bolkhovsky
,
W. D.
Oliver
,
B.
Turek
, and
P. B.
Welander
,
J. Appl. Phys.
109
,
063915
(
2011
).
32.
I. C.
Hoi
,
C. M.
Wilson
,
G.
Johansson
,
T.
Palomaki
,
B.
Peropadre
, and
P.
Delsing
,
Phys. Rev. Lett.
107
,
073601
(
2011
).
You do not currently have access to this content.