導電的量子現象 -- 室溫一維電導實驗

Fang-Yuh Lo^1*, Chun-Ming Chen¹, Kou-Ming Hsu¹

¹Department of Physics, National Taiwan Normal University, Taipei, Taiwan

* Presenter:Fang-Yuh Lo, email:fangyuhlo@ntnu.edu.tw

因應量子技術的興起所伴隨著微觀、準確檢測的需求，和使用比人造物標準品更基礎的校正基準，2019年起國際標準單位也改用基礎物理常數來定義和校準。其中，電流改以基本電荷量來定義，並採用超導體的約瑟芬效應、半導體結構的量子霍爾效應等量子現象和歐姆定律進行校正。由於約瑟芬效應和量子霍爾效應都要極低溫才能觀測，因此室溫可觀測的導電量子現象實驗在教學上非常重要。
臺師大物理系團隊採用1995年J. L. Costa-Krämer團隊的實驗設計，利用市售的電子零配件、實驗開發板和自造工具，架設懸浮金屬導線式室溫一維電導實驗模組，讓學生敲擊桌面的方式產生一維電流通道，在室溫觀察和檢測量子電導，學習量子電導的物理原理，作為學習量子科技的基礎。

Keywords: 量子電導, 一維電流通道, 量子科學, 基本電荷