Bilim dünyası, elektrik ölçümlerinde çığır açacak bir yeniliğe imza attı. Bir grup bilim insanı, amper, volt ve ohm gibi üç temel elektrik birimini tek bir kuantum cihazı içinde yüksek doğrulukla ölçebilen yenilikçi bir sistem geliştirdi. Bu teknoloji, elektrik ölçümlerini basitleştirme, hassasiyeti artırma ve insan hatası olasılığını azaltma potansiyeli taşıyor.
Geliştirilen entegre cihaz, kuantum anomal Hall direnci (QAHR) ve programlanabilir Josephson voltaj standardı (PJVS) gibi hassas kuantum bileşenlerini tek bir kriyostatta birleştiriyor. Bu iki sistemin, genellikle farklı çalışma koşulları gerektirmesine rağmen tek bir platformda birleştirilmesi, önemli bir mühendislik başarısı olarak değerlendiriliyor. Bu zorluğun üstesinden gelinmesinde, manyetik alan gereksinimi olmadan kuantum işlevlerini sergileyebilen yeni bir malzemenin kullanılması kilit rol oynadı.
Kuantum Hall etkisi (QHE) ve Josephson etkisi gibi kuantum fenomenleri, bu tür hassas ölçümlerin temelini oluşturuyor ve doğanın temel sabitlerine dayalı ölçüm standartları sağlıyor. Kuantum metropoloji, kuantum mekaniğinin ilkelerini kullanarak ölçüm hassasiyetini klasik yöntemlerin ötesine taşıyan bir alan olarak öne çıkıyor. Süperpozisyon ve dolanıklık gibi kuantum özellikleri, daha önce ulaşılamayan bir doğruluk seviyesi sunuyor.
Bilimsel araştırmalar ve teknolojik ilerlemede hassas ölçümlerin önemi büyük; zira bu, elde edilen verilerin güvenilirliğini, tekrarlanabilirliğini ve sonuçların bilimsel topluluk nezdindeki itibarını doğrudan etkiliyor. Bu yeni cihaz, bu hassasiyet ihtiyacına doğrudan bir çözüm sunuyor. Cihaz, 0.24 milivolt ile 6.5 milivolt arasındaki voltajları minimum hata payıyla ölçebiliyor ve direnç ile elektrik akımı için de olağanüstü bir hassasiyet sağlıyor.
Bu teknoloji, en üst düzey laboratuvarlar ve ulusal ölçüm kurumları tarafından benimsenerek, çeşitli alanlarda daha doğru ve güvenilir veri akışını teşvik edecek. Bu öncü adımın, topolojik malzeme sistemleri ve kriyostat tasarımı alanlarında daha fazla yeniliği tetiklemesi bekleniyor. Araştırmanın bulguları Nature Electronics dergisinde yayımlandı. Bu birleşik kuantum cihazı, karmaşık ölçüm kurulumlarını basitleştirerek ve hata olasılığını azaltarak bilimsel ilerlemeyi hızlandırma potansiyeli taşıyor.