单电子注入实现频率到功率转换的终极精度
介观与纳米尺度物理
2022-07-27 v1
摘要
我们从理论上分析了近期提出并实验演示的频率到功率转换器的特性。该系统由一个具有正常岛和超导引线的混合单电子盒，以及使用正常金属辐射热计上的温度计检测能量流的探测器组成。在此我们考量其用于计量学的潜力。功率误差主要源于在等于超导体能隙的精确能量处注入电子的不准确性。我们计算了以注入电子的超额平均能量及其累积量形式存在的主要系统误差，以及由于亚隙泄漏引起的误差。我们通过解析与数值计算证明，检测中的系统误差原则上可做得远小于注入误差，而注入误差在恰当选择系统参数且温度足够低时也可非常小，< 1 %。最后我们提出了一种用于计量目的的简化构型。
引用
@article{arxiv.2204.06958,
title = {Ultimate accuracy of frequency to power conversion by single-electron injection},
author = {Jukka P. Pekola and Marco Marín-Suárez and Tuomas Pyhäranta and Bayan Karimi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.06958},
year = {2022}
}