量子傳感技術應用在點對點對地電阻測試儀中實現(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)復雜算法處理,將疊加態(tài)信息轉換為精確電阻測量值,提高測量精度與分辨率,實現(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,從而被精確探測到,實現(xiàn)超高精度測量
- 基于量子干涉效應:以超導量子干涉器為例,其由兩個約瑟夫森結置于超導環(huán)路構成。當外部磁場(與電阻變化相關)通過環(huán)路,會產(chǎn)生磁通量影響約瑟夫森結中庫珀對相位差,進而改變電流。超導環(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,從而實現(xiàn)對微小電阻變化的超高精度探測
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