論文の概要: Realization of the quantum ampere using the quantum anomalous Hall and Josephson effects

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.00200v1
• Date: Mon, 31 Jul 2023 23:35:20 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2023-08-02 16:00:52.351727
• Title: Realization of the quantum ampere using the quantum anomalous Hall and Josephson effects
• Title（参考訳）: 量子異常ホールとジョセフソン効果を用いた量子アンペアの実現
• Authors: Linsey K. Rodenbach, Ngoc Thanh Mai Tran, Jason M. Underwood, Alireza R. Panna, Molly P. Andersen, Zachary S. Barcikowski, Shamith U. Payagala, Peng Zhang, Lixuan Tai, Kang L. Wang, Randolph E. Elmquist, Dean G. Jarrett, David B. Newell, Albert F. Rigosi, David Goldhaber-Gordon
• Abstract要約: 我々は、ゼロ磁場下で1つのクライオスタット内で動作する量子電流センサを実装した。 相対的なタイプAの不確実性は最低で2.30$times$10$-6$ A/Aであり、最も高い電流は252 nAである。 ナノアンペアの直流電流標準は、これと同等の比較的不確実な範囲で利用できないので、従来のオーム法則による同じ電流源の測定と比較して、QCSの精度を評価する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.0255295955858346
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: By directly coupling a quantum anomalous Hall resistor to a programmable Josephson voltage standard, we have implemented a quantum current sensor (QCS) that operates within a single cryostat in zero magnetic field. Using this QCS we determine values of current within the range 9.33 nA - 252 nA, providing a realization of the ampere based on fundamental constants and quantum phenomena. The relative Type A uncertainty is lowest, 2.30 $\times$10$^{-6}$ A/A, at the highest current studied, 252 nA. The total root-sum-square combined relative uncertainty ranges from 3.91 $\times$10$^{-6}$ A/A at 252 nA to 41.2 $\times$10$^{-6}$ A/A at 9.33 nA. No DC current standard is available in the nanoampere range with relative uncertainty comparable to this, so we assess our QCS accuracy by comparison to a traditional Ohm's law measurement of the same current source. We find closest agreement (1.46 $\pm$ 4.28)$\times$10$^{-6}$ A/A for currents near 83.9 nA, for which the highest number of measurements were made.
• Abstract（参考訳）: 量子異常ホール抵抗をプログラム可能なジョセフソン電圧標準と直接結合することにより、0磁場の1つのクライオスタット内で動作する量子電流センサ(qcs)を実装した。 この QCS を用いて 9.33 nA - 252 nA の範囲内の電流の値を決定し、基本定数と量子現象に基づくアンペアの実現を提供する。 相対型Aの不確実性は最低2.30$\times$10$^{-6}$A/Aであり、最も高い電流は252 nAである。 総根対二乗の相対不確かさは、3.91$\times$10$^{-6}$ A/A at 252 nA から 41.2$\times$10$^{-6}$ A/A at 9.33 nA まで様々である。 このような相対的不確実性を持つナノアンペア範囲ではdc電流標準が存在しないため、従来のオームの法則による同じ電流源の測定と比較し、qcsの精度を評価した。 最も近い合意(1.46$\pm$4.28)$\times$10$^{-6}$A/Aは83.9 nA付近の電流に対して、最も多くの測定が行われた。

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