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Licensed Unlicensed Requires Authentication Published by Oldenbourg Wissenschaftsverlag March 13, 2017

Messen auf kleinsten Skalen: Effekte der Quantenphysik in der Metrologie

Measurements on small scales: effects of quantum physics in metrology
Patrik Recher
From the journal tm - Technisches Messen

Zusammenfassung

In diesem kurzen Übersichtsartikel werden Auswirkungen der Quantenphysik auf Messunsicherheiten aufgezeigt und anhand konkreter Beispiele aus der elektrischen Quanten-Metrologie besprochen. Nicht-klassische quantenmechanische Eigenschaften wie Verschränkung oder gequetschtes Licht werden erklärt und dessen positive Auswirkungen auf Messunsicherheiten angeführt. Der Artikel schliesst mit einem Fazit, in dem auch neue Richtungen quantisierter Transporteffekte aufgezeigt werden.

Abstract

In this short review article we will discuss the implications of quantum physics on measurement uncertainties that will be illustrated by concrete examples from quantum metrology. The article starts with a discussion on the differences in possible measurement outcomes between classical physics and quantum physics. Then we will present examples from quantum transport which define the so called metrological triangle–quantum Hall effect, Josephson effect and quantized charge pumping. Non-classical quantum mechanical properties such as entanglement or squeezed light will be explained and their positive consequences on measurement uncertainties will be given. The article closes with a conclusion, where also new directions for quantized transport properties will be highlighted.

Danksagung

Ich danke der Research Training Group GrK1952/1 „Metrology for Complex Nanosystems“, der Braunschweig International Graduate School of Metrology (B-IGSM), der Doktorandenschule „School on Contacts in Nanosystems“ und dem DFG Projekt RE 2978/7-1 für finanzielle Unterstützung, und Rolf Haug für wissenschaftliche Diskussionen.

Erhalten: 2016-11-16
Revidiert: 2016-12-12
Angenommen: 2016-12-13
Online erschienen: 2017-3-13
Erschienen im Druck: 2017-5-24

©2017 Walter de Gruyter Berlin/Boston

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