量子傳感技術(shù)應(yīng)用在點(diǎn)對點(diǎn)對地電阻測試儀中實(shí)現(xiàn)皮歐姆級超高精度測量的原理如下:
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- 利用量子疊加態(tài):量子系統(tǒng)可同時處于多個狀態(tài),如超導(dǎo)量子比特,其能在多個量子態(tài)間疊加。在測量電阻時,這種疊加態(tài)使量子傳感器可同時探測多種可能的電阻值,經(jīng)復(fù)雜算法處理,將疊加態(tài)信息轉(zhuǎn)換為精確電阻測量值,提高測量精度與分辨率,實(shí)現(xiàn)皮歐姆級測量
- 借助量子糾纏特性:量子糾纏讓兩個或多個量子系統(tǒng)形成全局量子態(tài),一個系統(tǒng)狀態(tài)變化瞬間影響其他系統(tǒng)。在電阻測量中,通過使測量系統(tǒng)與被測電阻相關(guān)量子系統(tǒng)糾纏,被測電阻微小變化會引起糾纏量子系統(tǒng)的顯著響應(yīng),從而被精確探測到,實(shí)現(xiàn)超高精度測量
- 基于量子干涉效應(yīng):以超導(dǎo)量子干涉器為例,其由兩個約瑟夫森結(jié)置于超導(dǎo)環(huán)路構(gòu)成。當(dāng)外部磁場(與電阻變化相關(guān))通過環(huán)路,會產(chǎn)生磁通量影響約瑟夫森結(jié)中庫珀對相位差,進(jìn)而改變電流。超導(dǎo)環(huán)路的量子性質(zhì)使即使單個光子能量引起的電流振蕩也能被精確測量,從而實(shí)現(xiàn)對微小電阻變化的超高精度探測
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