摘要 较大的朗道能级间距源于石墨烯中准粒子的线性能量动量色散,它允许在较小的载流子密度下有效实现量子霍尔效应。然而,在碳化硅 (SiC) 上要实现有前景的可扩展外延石墨烯,需要分子掺杂来补偿来自 SiC 基底的电子转移,而分子掺杂在环境条件下通常不稳定。在这里,我们采用有机电子器件中常见的经典玻璃封装来钝化分子掺杂外延石墨烯以抵抗空气中的水和氧分子。我们研究了玻璃封装设备中霍尔量子化的稳定性,为期近 1 年。在近 1 年的多次热循环中,霍尔量子化保持在阈值磁场之上,在 2 n ΩΩ − 1 以内,小于 3.5 n ΩΩ − 1 的测量不确定度,而普通的未封装设备在空气中放置 1 个月后明显显示出与标称量化霍尔电阻的相对偏差大于 0.05%。
摘要 较大的朗道能级间距源于石墨烯中准粒子的线性能量动量色散,它允许在较小的载流子密度下有效实现量子霍尔效应。然而,在碳化硅 (SiC) 上要实现有前景的可扩展外延石墨烯,需要分子掺杂来补偿来自 SiC 基底的电子转移,而分子掺杂在环境条件下通常不稳定。在这里,我们采用有机电子器件中常见的经典玻璃封装来钝化分子掺杂外延石墨烯以抵抗空气中的水和氧分子。我们研究了玻璃封装设备中霍尔量子化的稳定性,为期近 1 年。在近 1 年的多次热循环中,霍尔量子化保持在阈值磁场之上,在 2 n ΩΩ − 1 以内,小于 3.5 n ΩΩ − 1 的测量不确定度,而普通的未封装设备在空气中放置 1 个月后明显显示出与标称量化霍尔电阻的相对偏差大于 0.05%。
摘要 较大的朗道能级间距源于石墨烯中准粒子的线性能量动量色散,这使得在较小的电荷载流子密度下可以有效实现量子霍尔效应。然而,在碳化硅 (SiC) 上具有发展前景的可扩展外延石墨烯需要分子掺杂,而分子掺杂在环境条件下通常是不稳定的,以补偿来自 SiC 衬底的电子转移。在这里,我们采用了有机电子器件中常见的经典玻璃封装,以使分子掺杂的外延石墨烯对空气中的水和氧分子钝化。我们已经研究了玻璃封装设备中霍尔量子化的稳定性近 1 年。经过近一年的多次热循环,霍尔量子化保持在阈值磁场之上,小于 3.5 n Ω Ω − 1 的测量不确定度,而普通未封装的器件在空气中放置 1 个月后明显显示出与标称量子化霍尔电阻的相对偏差大于 0.05%。
1 巴斯克大学理论物理学系 (UPV/EHU),西班牙毕尔巴鄂 2 圣塞瓦斯蒂安国际物理中心 (DIPC),西班牙圣塞瓦斯蒂安 3 维格纳物理研究中心,匈牙利布达佩斯 4 杜伦大学数学科学系,英国杜伦 5 格但斯克大学国际量子技术理论中心,波兰格但斯克 6 格但斯克理工大学国家量子信息中心应用物理与数学学院,波兰格但斯克 7 匈牙利科学院核研究所,匈牙利德布勒森 8 IKERBASQUE,巴斯克科学基金会,西班牙毕尔巴鄂
不断积累、过时或发生变化。这被称为开放世界方法。这种方法的一个主要副作用是不可能将所有知识,也就是所有观点都整合在一起 [4] [5]。本文的目的是表明,以受控词汇为重点的语义方法是实现数据工作流互操作性解决方案中不可或缺的重要部分。计量学等领域在开放世界方法的意义上代表着挑战。由于其高度复杂,计量学领域也为语义互操作性的研究提供了实质性基础。本文的结果是对计量学中现有方法的示例性概述和初步分析,这些方法要么已经部分使用语义,要么使用可能从添加语义中受益的方法。从分析概述中得出,可以勾勒出在计量学中实施语义的进一步步骤。本文并不打算提供完整的概述或分析。它将仅限于特定示例,这些示例可以理解为具有相似特征的其他来源的代表或/和具有调整语义的潜力。考虑到这一重点,本文将对计量学中语义互操作性的现状进行评论。
中国科学技术大学中国科学院量子信息重点实验室,合肥 230026,中华人民共和国 https://orcid.org/0000-0002-4569-7716
在单层石墨烯首次实现后不久,人们就证明这种二维六边形碳晶格的独特能带结构即使在室温下也能实现稳定的霍尔电阻量化 [1]。这引发了电量子计量领域的许多研究,旨在实现比传统 GaAs 基标准可在更高温度和更低磁场中使用的电阻标准 [2-9]。电阻计量基于二维电子气系统中的整数量子霍尔效应 (QHE)。电阻平台与冯·克利青常数 R K = h / e 2 的整数分之一直接相关,其中普朗克常数 h 和基本电荷 e [10] 是自 2019 年 SI 修订以来精确定义的值 [11-13]。低温电流比较器 (CCC) 是一种高灵敏度的缩放工具,用于验证量化电阻 [14] 并用于建立直流 (DC) 电阻刻度。在实践中,后者包括校准标准电阻,其十进制标称值可追溯到量化霍尔电阻 (QHR),对于选定的标称值,可以在低至 n Ω / Ω 范围内的不确定度下执行 [14, 15]。此外,电容单位法拉可以通过使用交流 (AC) 的 QHE 测量得出 [16]。测量不确定度优于 10 nF F − 1
可扩展量子技术的开发对于量子计算和模拟等应用尤为重要。半导体量子器件在扩大规模和实现集成量子电路方面具有良好的潜力。它们还为在技术应用中实现用于电特性的原位量子传感器提供了一个天然平台。近年来,人们为利用单个或少数电子的量子特性开发量子技术做出了巨大努力 [1, 2],主要针对空间上位于物理位置的电子,例如半导体纳米结构中的量子点或掺杂剂。单个电子也可以以受控的方式在这些位置之间移动,通常是通过有效移动量子点限制电位,例如通过表面声波引起的电位 [3] 或通过改变量子点阵列中的栅极电压 [4, 5]。本白皮书介绍了一种迄今为止研究较少的独特硬件资源,可用于潜在的量子优势:以连续自由度的量子态为目标,控制单电子波包的生成、操纵、相互作用和测量。该领域的基础科学基础受到与光子量子光学的类比的启发,并被命名为固态电子量子光学 [6]。探索和扩展电子量子光学在量子计量学中的潜力一直是
其中 A ′ 和 B ′ 的维数为 d 。由公式 (2) 可知,当 d 较大时,公式 (2) 给出的量子 Fisher 信息接近于 16,这将表明这是纠缠态可以达到的最大值。因此,在这一计量任务中,PPT 态几乎与具有非正部分转置的纠缠态一样有用。证明将在后面与量子态的定义一起给出。我们将看到,可分离态的 FQ [ ϱ, H ] 的最大值是 8。由于公式 (2) 给出的状态 ϱ F n 的量子 Fisher 信息对于所有 d 都大于该值,因此状态 ϱ F n 是纠缠态。 (参见图 1 中对此事实的确认。)我们寻找计量学上有用的 PPT 状态的起点是文献 [ 7 ] 中在二分系统中通过数值方法发现的此类状态族。这些状态是通过对 PPT 状态集的量子 Fisher 信息进行非常有效的数值最大化而获得的;因此,我们可以预期,对于所考虑的系统规模,它们在 PPT 状态中具有最大的量子 Fisher 信息。在维度高达 12 × 12 的二分系统中发现了这些状态。在本文中,我们将注意力限制在具有