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可编程量子霍尔二分器:迈向量子计量新电阻标准

介观与纳米尺度物理 2020-08-26 v1 量子物理

摘要

我们演示了一种可编程量子霍尔电路,其实现了一种新颖的迭代电压平分方案,并可获得基本电阻量子 RK/2=h/2e2R_K/2=h/2e^2 的任意二进制分数 (k/2n)(k/2^n)。该电路所需的分段级数 nn 仅随分数精度对数缩放。kk 的值可通过适当的栅极配置设置为 1 到 2n2^n 之间的任意整数。该架构利用了鲁棒量子霍尔态边缘模式的栅控路由、混合与平衡。该器件不包含任何可能导致寄生电压降的内部欧姆接触。我们的方案解决了当今被广泛研究并用于创建定制校准电阻的量子霍尔电阻标准阵列的关键关键问题。该方法在基于高迁移率 GaAs/AlGaAs 异质结构、工作温度为 260mK260\,{\rm mK}、磁场为 4.1T4.1\,{\rm T} 的原理验证两级平分电路中得到演示。

关键词

引用

@article{arxiv.2003.10020,
  title  = {Programmable quantum Hall bisector: towards a novel resistance standard for quantum metrology},
  author = {Zahra Sadre Momtaz and Stefan Heun and Giorgio Biasiol and Stefano Roddaro},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2003.10020},
  year   = {2020}
}

备注

7 pages, 5 figures, plus SI