科技日报记者 张佳欣
美国国家标准与技术研究院研发出一台量子设备，可在单一系统中同时测量电流、电阻和电压。这种“一箱式”测量方法有望大幅简化量子电学标准的操作，降低科研成本。相关论文发表于最新一期《自然·电子学》杂志。
测量电力时，团队需要确定电流的安培数、电阻的欧姆数以及电压的伏特数。但在开始测量之前，必须首先统一这些单位的标准。这通常需要两台独立的量子设备。
将两种量子标准整合在一起极具挑战性，因为两台设备都依赖脆弱的量子现象，而这些现象只能在极低温下观察到，且需要使用低温冰箱才能实现。传统上，其中一台设备需要磁场，而磁场会干扰另一台设备的运行。
新的“一箱式”方法通过使用一种新型材料解决了这一问题。该材料可在无需磁场的情况下实现量子特性，使得此前必须分开的两套量子系统可在同一个低温冰箱中同时运行。团队利用这套设备获得了安培、欧姆和伏特的测量值，误差仅在百万分之一量级。
这台设备有望降低量子电学标准使用成本，并可让全球科研人员更方便地使用。
