零外部磁场下 10⁻⁹ 量级的量子电阻标准

量子异常霍尔效应在凝聚态物理和计量学中具有作为颠覆性创新的前景，因其可实现以零外部磁场下 von-Klitzing 常数 $R_K = h/e^2$ 为基准的电阻量子化。本文研究了基于磁拓扑绝缘体材料 $(V,Bi,Sb)_2Te_3$ 制造器件中电阻量子化精度。我们表明，Hall 电阻相对于 $R_K$ 在零外部磁场下的相对偏差在 extrapolate to zero measurement current 时为 $(4.4 \pm 8.7)$ nohm/ohm，在 extrapolate to zero longitudinal resistivity 时为 $(8.6 \pm 6.7)$ nohm/ohm（每项均包含组合标准不确定度，k=1），这为拓扑物质中电阻量子化精度设立了新的基准。该精度和准确性达到 nohm/ohm 级别（或 10⁻⁹ 级相对不确定度），已达到相关计量学应用的阈值，建立了零外部磁场下的量子电阻标准——这是将量子电压和电阻标准整合到单一通用量子电气参考中的重要一步。