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量子传感技术应用在点对点对地电阻测试仪中,是如何实现皮欧姆级别的超高精度测量的

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量子传感技术应用在点对点对地电阻测试仪中实现皮欧姆级超高精度测量的原理如下:

 

  • 利用量子叠加态:量子系统可同时处于多个状态,如超导量子比特,其能在多个量子态间叠加。在测量电阻时,这种叠加态使量子传感器可同时探测多种可能的电阻值,经复杂算法处理,将叠加态信息转换为精确电阻测量值,提高测量精度与分辨率,实现皮欧姆级测量
  • 借助量子纠缠特性:量子纠缠让两个或多个量子系统形成全局量子态,一个系统状态变化瞬间影响其他系统。在电阻测量中,通过使测量系统与被测电阻相关量子系统纠缠,被测电阻微小变化会引起纠缠量子系统的显著响应,从而被精确探测到,实现超高精度测量
  • 基于量子干涉效应:以超导量子干涉器为例,其由两个约瑟夫森结置于超导环路构成。当外部磁场(与电阻变化相关)通过环路,会产生磁通量影响约瑟夫森结中库珀对相位差,进而改变电流。超导环路的量子性质使即使单个光子能量引起的电流振荡也能被精确测量,从而实现对微小电阻变化的超高精度探测

 

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