A review of the quantum current standard

Kaneko, Nobu‐Hisa; Nakamura, Shuji; Okazaki, Yoshiaki

doi:10.1088/0957-0233/27/3/032001

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“…QMT experiments will prove the validity of the quantum effects and can evaluate the value of e in a solid‐state device .…”

Section: Set Effect and Current Standardsmentioning

confidence: 94%

“…There are various types of electron pumps based on the SET effect , and schematic pictures of two examples of SET electron pump device principles are shown in Figs and . The charging energy of the Coulomb island is the most important parameter of the device, and it defines the working temperature and error rates due to surrounding noise . Thus, the charging energy E C should be far larger than thermal and other incoming noise:

E_{C} = \frac{e^{2}}{2 C} ≫ Δ E \geq \frac{h}{2 ((), Δ t)} .

…”

Section: Set Effect and Current Standardsmentioning

confidence: 99%

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Review of quantum electrical standards and benefits and effects of the implementation of the ‘revised SI’

Kaneko

2017

IEEJ Transactions Elec Engng

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In the present International System of Units (SI), the Josephson effect and quantum Hall effect have been utilized for voltage and resistance primary standards, and the electrical current standard has been derived from a combination of the two quantum standards. In 2018, it is planned that the SI will be revised based on the latest measurements results of the Planck constant, elementary charge, Avogadro constant, and Boltzmann constant. The adoption of the 'Revised SI' means we shall finally terminate the traceability of the kilogram tied to an artifact (the international prototype of the kilogram) and start a new traceability of the kilogram to the Planck constant h. In electricity and magnetism metrology, and related precision measurements, the traceability presently based on the 'conventional values' of the Josephson constant and the von Klitzing constant is going to be switched to the revised traceability based on the Planck constant and elementary charge. In this article, the foundation of the quantum electrical measurements and how the Revised SI, which is based purely on fundamental physical constants and quantum effects, will bring us a long-term benefit with negligible impact to industry are detailed.

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“…QMT experiments will prove the validity of the quantum effects and can evaluate the value of e in a solid‐state device .…”

Section: Set Effect and Current Standardsmentioning

confidence: 94%

E_{C} = \frac{e^{2}}{2 C} ≫ Δ E \geq \frac{h}{2 ((), Δ t)} .

…”

Section: Set Effect and Current Standardsmentioning

confidence: 99%

Review of quantum electrical standards and benefits and effects of the implementation of the ‘revised SI’

Kaneko

2017

IEEJ Transactions Elec Engng

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“…El ampere es la corriente eléctrica constate que, mantenida en dos conductores paralelos, rectilíneos, de longitud infinita, de sección circular despreciable y ubicados a una distancia de 1 m entre si, en el vacío, produciría entre ellos, por unidad de longitud de conductor, una fuerza de 2 × 10 −7 newton [2]. El objetivo de esta definición fue establecer un valor para las unidades eléctricas e implicó que la constante magnética, también denominada permeabilidad magnética del vacío, tenga un valor numérico fijo [4], [5]. Sin embargo, la definición no especificaba una puesta en práctica dada para el ampere, sino que se podía realizar vinculando las unidades eléctricas y mecánicas mediante las leyes del electromagnetismo [6].…”

Section: A El Ampereunclassified

El sistema internacional de unidades y las mediciones eléctricas

Bierzychudek

Laiz

2019

Elek.

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Constantemente utilizamos los resultados de medidas para comercializar, tomar decisiones, compatibilizar elementos o valorar riesgos. El Sistema Internacional de Unidades (SI) es imprescindible para expresar los resultados de manera clara y comparable. El SI es el resultado de una convención diplomática cuyo objetivo es lograr la compatibilidad internacional de las mediciones para el comercio, la ciencia y el desarrollo sustentable. Recientemente, se aprobó una nueva definición del SI, en la cual el sistema es definido en términos de siete constantes de referencia cuyo valor numérico es establecido por convención. De esta manera, se dejó de lado la definición del kilogramo basada en un artefacto, la definición del ampere basada en un experimento teórico, y la definición del kelvin y del mol basadas en propiedades de sustancias. Ahora, cualquier unidad del sistema puede ser derivada a partir de las constantes de referencia. Esta redefinición tiene como objetivo la estabilidad a largo plazo, la consistencia y la coherencia del sistema, adecuándose a las necesidades de los usuarios y brindado un marco formal para potenciar el crecimiento de la ciencia y la tecnologı́a. En este artículo, se dará especial atención a los efectos de la redefinición en las unidades eléctricas.

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“…Detailed reviews on topical SEP devices and their possible applications in electrical metrology are given in refs. []. In the past years, the revision of the SI had intensified the research activities on SEPs as metrological devices because of their possible use as future quantum current sources, with special focus on increasing their accuracy and output current.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%