射频超导量子干涉仪英文解释翻译、射频超导量子干涉仪的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【电】 radio-frequency squid

分词翻译：

射频的英语翻译：

【计】 radio frequency; RF
【医】 radio frequency

超导的英语翻译：

superconduct
【计】 superconducting; superconductiog
【化】 superconductance

量子的英语翻译：

quanta; quantum
【计】 quantum
【化】 quantum
【医】 quanta; quantum

干涉仪的英语翻译：

interferometer
【化】 interferometer

专业解析

射频超导量子干涉仪（Radio Frequency Superconducting Quantum Interference Device，简称RF-SQUID）是一种基于超导量子干涉原理的高灵敏度磁通量传感器。以下是其汉英词典角度的详细解释：

一、术语分解与英译

射频 (Radio Frequency, RF)
指工作频率在射频波段（通常为数十MHz至数GHz），利用高频交变电流或电磁场进行信号激励和读取的技术。
超导 (Superconducting)
指器件利用超导材料（如铌、铝等）在极低温下（接近绝对零度）表现出的零电阻和完全抗磁性（迈斯纳效应）特性。
量子干涉仪 (Quantum Interference Device)
核心为包含一个或多个约瑟夫森结（Josephson Junction）的超导环结构。当外部磁通穿过环时，会引发量子干涉效应，导致环内超导电流的周期性振荡，其周期为磁通量子 (Phi_0 = h / 2e approx 2.07 times 10^{-15} , text{Wb})（(h)为普朗克常数，(e)为电子电荷）。
射频超导量子干涉仪 (RF-SQUID)
特指通过射频谐振电路耦合读取干涉信号的SQUID。其结构通常为单约瑟夫森结超导环，射频信号激励谐振电路，磁通变化调制谐振频率或振幅，进而转换为可测电信号。

二、工作原理

RF-SQUID基于磁通量子化和约瑟夫森效应：

超导环内磁通量变化 (Delta Phi) 时，环中感应出超导电流 (I_s)，满足：
$$ I_s = I_c sinleft(2pi frac{Phi}{Phi_0}right) $$

其中 (I_c) 为约瑟夫森结临界电流。

射频谐振电路（如LC谐振器）耦合到超导环，磁通变化调制谐振电路的品质因数（Q值）或谐振频率，通过检测射频信号幅值/相位变化反演磁通量。

三、核心应用领域

极弱磁信号探测
灵敏度可达 (10^{-15} , text{T}/sqrt{text{Hz}})，用于地磁勘探、生物磁成像（如心磁图、脑磁图）。

量子计算与信息
作为超导量子比特（qubit）的读出设备，监测量子态跃迁。

基础物理研究
探测暗物质、引力波等微弱相互作用信号。

四、权威参考文献

国家标准与技术研究院（NIST）
RF-SQUID在精密计量中的校准标准（来源：NIST量子传感项目报告）。

《超导电子学导论》（科学出版社）
第5章详述SQUID器件物理模型与射频读出技术。

《应用物理评论》期刊
"Advances in RF-SQUID Applications for Quantum Sensing"（2023年综述）。

五、技术优势与局限

优势：
- 无需直流偏置，抗噪声能力强；
- 单结结构简化制备工艺；
- 高带宽适用于动态磁信号检测。
局限：
- 需液氦/制冷机维持低温环境；
- 电磁屏蔽要求苛刻；
- 信号读出电路复杂度高。

以上内容综合超导电子学原理与权威文献，完整阐释射频超导量子干涉仪的定义、机制及应用。

网络扩展解释

射频超导量子干涉仪（RF SQUID）是一种基于量子效应的高灵敏度磁场探测装置，其核心原理结合了超导材料的约瑟夫森效应和磁通量子化现象。以下是分点解释：

基本原理
射频SQUID通过超导环路中的约瑟夫森结实现磁通-电压转换。当外部磁场变化时，环路中的磁通量以磁通量子Φ₀（约2.07×10⁻¹⁵ Wb）为单位变化，约瑟夫森结的临界电流随之周期性振荡，最终通过射频电路将磁通变化转化为可测电压信号。
结构特点
与直流SQUID（需两个约瑟夫森结）不同，射频SQUID通常仅含一个约瑟夫森结，且通过外部射频电流驱动。其灵敏度可达3fT·Hz⁻¹⁄²，可检测低至5×10⁻¹⁴ T的微弱磁场。
核心应用
- 量子计算：中科大团队利用射频SQUID实现量子比特频率原位调谐，解决了传统方案的发热问题，为可扩展超导量子计算提供新路径。
- 医学检测：用于脑磁图（MEG）等生物磁场测量，辅助癫痫病灶定位。
- 基础物理：探测引力波、暗物质粒子（如磁单极子）等极弱信号。
技术优势与局限
相比直流SQUID，射频SQUID结构更简单且易于集成，但灵敏度略低。其运行通常需液氦（4.2 K）或液氮（77 K）低温环境，高温超导材料的应用正在拓展其实用性。
公式表示
磁通量子化公式为： $$ Phi = nPhi_0 quad (n in mathbb{Z}) $$ 其中Φ₀=ℎ/(2e)，ℎ为普朗克常数，e为电子电荷量。