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Magnicon产品在用于金属磁性量热仪阵列的多通道读数（Multichannel read-out for arrays of metallic magnetic calorimeters）的应用自 2019 年 5 月 20 日起，安培定义与电传输的量子描述相关，而不再与机械力相关。 由于基本电荷 e 的数值已经确定，1 安培的电流是每秒 1/1602176634 10-19 个基本电荷的电流[2]。 这一新定义对安培[3]的实现产生了重大影响，安培可以基于固态量子效应，特别是将欧姆定律应用于约瑟夫森电压标准和量子霍尔电阻标准，而约瑟夫森电压标准和量子霍尔电阻标准是伏特和 PQCG 2 欧姆的改进的实现，直接关系到斯氏常数：普朗克常数和基本电荷e。 通过实验将欧姆定律应用于量电标准，我们证明了电流可以在 10 8 的不确定性范围内被量化[1]。 这种安培模拟器结合了可编程的约瑟夫森电压标准（PJVS）、量子霍尔电阻标准（QHRS）和低温电流比较器（CCC）。因此，从毫安到安培的量化电流的生成精度也达到了预期的精度。 然而，他们对 PQCG 3 工作原理的改进是基于单个电子的隧道效应，而隧道效应是一个随机过程，这使得对电子的控制变得困难。 因此，要实现优于 10-7 的精度仍然非常具有挑战性。 对于 1 nA 以上的电流，最近不同的研究小组也提出了基于欧姆定律的量子电气标准的发展，或者是通过量子霍尔电阻阵列进行电流到电压的转换来改善 10 7 以下 A 范围内的电流测量不确定性 [9]，或者是通过 PJVS 来改善外部基准电流源的稳定性，使其在 50 mA 下达到 1 nA/A[10]。 另一方面，国家计量机构将欧姆定律应用于次级电压和电阻标准，分别溯源至约瑟夫森和量子霍尔效应。 在这种情况下，PTB 最近开发的基于欧姆定律的 ULCA [11] 解决了这一限制，可测量高达 50 A 的电流水平。该放大器的第一个版本专门针对 5 nA 的小电流，因为它专门用于放大和测量单电子泵产生的极小电流，但最近的开发将范围扩大到 50 A [12]。 在及时校准（kc = 1）的情况下，ULCA 设备从 nA 量程到 A 量程的预测相对不确定性为 10的7次方 分之 2。 所有这些发展都为新的电流比较开辟了道路，其目标是将测量不确定度控制在 10的7次方 分之几的范围内。 PQCG 的首次演示取得了非常可喜的成果，但要使其成为当前的主要标准，还需要确保其运行非常可靠。 为此，降低噪声和不稳定性至关重要。 本文首先详细介绍了噪声特性以及为改进设置而实施的修改。 然后，报告了按照成熟的量化标准进行的电流表校准，该校准明显改善了毫安范围内的测量不确定性。 最后，报告还首次直接比较了在 50 A 电流下测量不确定度仅为 107 分之几的安培实测值。 |
