物理學(xué)家終于可以擺脫對安培繁瑣和不準(zhǔn)確的定義了。這是來自德國學(xué)者聲明，他們通過計(jì)算沿著微電線的單電子進(jìn)行了電流的測量。研究人員說，他們的技術(shù)將使得一些不同學(xué)科的科學(xué)家更好地測量微小電流。 1v.c 6~  
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　　對于安培定義修改的這項(xiàng)舉動(dòng)是對SI單位制的一次更為徹底檢修的一部分。按照設(shè)想，所有七個(gè)基本單位，安培，秒，米，千克，開爾文，摩爾和坎德拉，都是固定不變的自然常數(shù)。特別是，科學(xué)家們渴望重新定義千克，而目前這一定義是基于位于巴黎的一塊鉑銥合金的慢慢脫落的原子的質(zhì)量來測定的。 RtTJ5@V(  
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　　這部分是切斷其與千克之間的關(guān)系，而學(xué)者正熱衷于重新定義電流單位。目前，一安培被定義為電流在兩個(gè)放置在一米外的真空中的狹窄的、無限長的平行導(dǎo)體內(nèi)時(shí)，每米會(huì)產(chǎn)生一個(gè)為2 ×10-7 N的力。這一提法存在一個(gè)問題，因?yàn)樗�意味著安培的定義是與千克相關(guān)系的（以及米和秒），因?yàn)榱Φ扔谫|(zhì)量乘以加速度。此外，沒有什么可以無限長，所以這個(gè)要求必須是某種程度來近似。 7z JRJ*NB  
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　　類晶體管裝置 WW4vn|0v  
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　　這個(gè)新的工作是由Frank Hohls和他的同事們在德國布倫瑞克國家計(jì)量研究所（PTB）進(jìn)行的，其研究目標(biāo)是根據(jù)一定（足夠）數(shù)量單電子在單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體通道的情況來定義安培。這一建議的核心是一個(gè)“單電子泵浦”，即一個(gè)類似晶體管的設(shè)備，當(dāng)由一個(gè)柵極電壓啟動(dòng)時(shí)，只發(fā)送單個(gè)電子的結(jié)構(gòu)。而其電壓振蕩也許達(dá)到每秒幾十億次，那么該設(shè)備就會(huì)產(chǎn)生足夠大的電流驅(qū)動(dòng)一個(gè)安培計(jì)，從而能夠探明該儀器的精確度。 JTSlWq4  
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　　該研究小組利用量子點(diǎn)制作單電子泵浦，亞微米大小的導(dǎo)電區(qū)蝕刻在半導(dǎo)體的襯底上。并在千分之一開爾文的溫度下進(jìn)行泵浦操作，他們施加大約0.5 GHz的柵極電壓，然后在每個(gè)點(diǎn)利用固定電壓建立時(shí)變勢阱，然后再簡單地捕獲單個(gè)電子。為了建立該設(shè)備的準(zhǔn)確性，研究人員使用專門開發(fā)的放大器，將流經(jīng)它們的電流轉(zhuǎn)換成電壓，并由經(jīng)過利用經(jīng)過另外兩個(gè)量子現(xiàn)象量子霍爾效應(yīng)和約瑟夫遜效應(yīng)校準(zhǔn)的電壓計(jì)進(jìn)行測量。 1OCeN%4]Qk  
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　　研究人員能夠測量通過泵浦的電流的精度達(dá)到百萬分之0.16。這個(gè)結(jié)果稍微比他們?nèi)ツ旮�早�?shí)現(xiàn)的測量版本好一些，這也與現(xiàn)在使用的基于力的對安培定義的百萬分之0.2的精度相匹配。新的測量也做得更快，只需要21個(gè)小時(shí)，而不是一年前的幾天時(shí)間�！氨緦�(shí)驗(yàn)使用的測量小電流的測量技術(shù)是先進(jìn)技術(shù)的代表，”專家組成員hansjöRG Scherer說。 *>7