利用量子霍尔电阻阵列的量子力学电流-电压转换
仪器与探测器
2020-03-11 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
电流的精确测量需要一个稳定且可计算的电阻以实现理想的电流到电压转换。然而，物理电阻的时变漂移不可避免，不像直接关联普朗克常数h与基本电荷e的量子霍尔电阻。缺乏不变的高阻值导致在低于1 μA的小电流测量中难以达到优于10^-6的不确定度。本工作中，我们展示了利用不变量子化霍尔阵列电阻在几纳安至一微安范围内实现电流到电压转换。转换后的电压在欧姆定律框架下直接与约瑟夫森电压基准比较。明显不同于依赖实物电阻基准的经典转换，该电流-电压转换不需要及时的电阻校准。它将1 μA下的电流测量精度提高到8×10^-8。
引用
@article{arxiv.2003.04464,
title = {Quantum mechanical current-to-voltage conversion with quantum Hall resistance array},
author = {Dong-Hun Chae and Mun-Seog Kim and Wan-Seop Kim and Takehiko Oe and Nobu-Hisa Kaneko},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.04464},
year = {2020}
}