內稟品質因數（Q_i）

內稟品質因數，記作 Q_i，是用一個數字來說明量子晶片上的一小塊結構有多擅長把微波能量存住、而不讓它悄悄漏進周圍材料裡。想像你推一個孩子盪鞦韆，然後放手：Q_i 高的鞦韆會晃很久很久，而 Q_i 低的很快就拖停了，因為摩擦把運動一點點抽走了。在晶片上，這架鞦韆就是一個微小的晶片上諧振器，而摩擦就是每一個不完美的表面、氧化層和零散缺陷，它們吸走了本不該吸走的能量。工程師在意它，是因為 Q_i 是他們手裡衡量材料和製程有多耗損的最乾淨的標尺。

具體來說，Q_i 大致數的是：在能量漏進內部損耗通道、而不是從預定端口出去之前，諧振器的能量大約能撐過多少個振盪週期。量測方法是把一個測試諧振器冷卻到接近絕對零度，讓一個微波音調掃過它的諧振點，再看那個凹陷有多尖、多深：又高又窄的諧振說明損耗低、Q_i 高，又寬又淺則說明能量正在快速流失。測到的總品質因數會被拆成 Q_i（你想對抗的內稟損耗）和耦合品質因數（描述你刻意接到外界的那條通道），所以訣竅是把 Q_i 從你故意放進去的那一部分裡分離出來。Q_i 越高，大致對應著能實現的量子位元相干時間越長，因為抽乾諧振器的那些表面氧化物和俘獲缺陷，同樣會抽乾旁邊的量子位元。

誠實的一面是：Q_i 並不是材料的某個固定屬性，它會隨溫度、隨你往諧振器裡驅動了多少光子而變化，甚至每次降溫都不一樣，因為很多損耗來自一個個原子尺度、會起伏不定的缺陷。最難對付的損耗恰恰出現在真實量子位元實際使用的單光子功率下，那裡由表面氧化層中的雙能級系統缺陷主導。所以在高驅動功率下報出的破紀錄 Q_i，看起來可能遠好過它旁邊那個量子位元真正感受到的，而追逐 Q_i 是一場持續不斷的材料與潔淨度之戰，而不是已經解決的問題。