量子傳感技術應用在點對點對地電阻測試儀中實現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形成全局量子態(tài),一個系統狀態(tài)變化瞬間影響其他系統。在電阻測量中,通過使測量系統與被測電阻相關量子系統糾纏,被測電阻微小變化會引起糾纏量子系統的顯著響應,從而被精確探測到,實現超高精度測量
- 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,從而實現對微小電阻變化的超高精度探測
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