射頻超導量子幹涉儀英文解釋翻譯、射頻超導量子幹涉儀的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【電】 radio-frequency squid

分詞翻譯：

射頻的英語翻譯：

【計】 radio frequency; RF
【醫】 radio frequency

超導的英語翻譯：

superconduct
【計】 superconducting; superconductiog
【化】 superconductance

量子的英語翻譯：

quanta; quantum
【計】 quantum
【化】 quantum
【醫】 quanta; quantum

幹涉儀的英語翻譯：

interferometer
【化】 interferometer

專業解析

射頻超導量子幹涉儀（Radio Frequency Superconducting Quantum Interference Device，簡稱RF-SQUID）是一種基于超導量子幹涉原理的高靈敏度磁通量傳感器。以下是其漢英詞典角度的詳細解釋：

一、術語分解與英譯

射頻 (Radio Frequency, RF)
指工作頻率在射頻波段（通常為數十MHz至數GHz），利用高頻交變電流或電磁場進行信號激勵和讀取的技術。
超導 (Superconducting)
指器件利用超導材料（如铌、鋁等）在極低溫下（接近絕對零度）表現出的零電阻和完全抗磁性（邁斯納效應）特性。
量子幹涉儀 (Quantum Interference Device)
核心為包含一個或多個約瑟夫森結（Josephson Junction）的超導環結構。當外部磁通穿過環時，會引發量子幹涉效應，導緻環内超導電流的周期性振蕩，其周期為磁通量子 (Phi_0 = h / 2e approx 2.07 times 10^{-15} , text{Wb})（(h)為普朗克常數，(e)為電子電荷）。
射頻超導量子幹涉儀 (RF-SQUID)
特指通過射頻諧振電路耦合讀取幹涉信號的SQUID。其結構通常為單約瑟夫森結超導環，射頻信號激勵諧振電路，磁通變化調制諧振頻率或振幅，進而轉換為可測電信號。

二、工作原理

RF-SQUID基于磁通量子化和約瑟夫森效應：

超導環内磁通量變化 (Delta Phi) 時，環中感應出超導電流 (I_s)，滿足：
$$ I_s = I_c sinleft(2pi frac{Phi}{Phi_0}right) $$

其中 (I_c) 為約瑟夫森結臨界電流。

射頻諧振電路（如LC諧振器）耦合到超導環，磁通變化調制諧振電路的品質因數（Q值）或諧振頻率，通過檢測射頻信號幅值/相位變化反演磁通量。

三、核心應用領域

極弱磁信號探測
靈敏度可達 (10^{-15} , text{T}/sqrt{text{Hz}})，用于地磁勘探、生物磁成像（如心磁圖、腦磁圖）。

量子計算與信息
作為超導量子比特（qubit）的讀出設備，監測量子态躍遷。

基礎物理研究
探測暗物質、引力波等微弱相互作用信號。

四、權威參考文獻

國家标準與技術研究院（NIST）
RF-SQUID在精密計量中的校準标準（來源：NIST量子傳感項目報告）。

《超導電子學導論》（科學出版社）
第5章詳述SQUID器件物理模型與射頻讀出技術。

《應用物理評論》期刊
"Advances in RF-SQUID Applications for Quantum Sensing"（2023年綜述）。

五、技術優勢與局限

優勢：
- 無需直流偏置，抗噪聲能力強；
- 單結結構簡化制備工藝；
- 高帶寬適用于動态磁信號檢測。
局限：
- 需液氦/制冷機維持低溫環境；
- 電磁屏蔽要求苛刻；
- 信號讀出電路複雜度高。

以上内容綜合超導電子學原理與權威文獻，完整闡釋射頻超導量子幹涉儀的定義、機制及應用。

網絡擴展解釋

射頻超導量子幹涉儀（RF SQUID）是一種基于量子效應的高靈敏度磁場探測裝置，其核心原理結合了超導材料的約瑟夫森效應和磁通量子化現象。以下是分點解釋：

基本原理
射頻SQUID通過超導環路中的約瑟夫森結實現磁通-電壓轉換。當外部磁場變化時，環路中的磁通量以磁通量子Φ₀（約2.07×10⁻¹⁵ Wb）為單位變化，約瑟夫森結的臨界電流隨之周期性振蕩，最終通過射頻電路将磁通變化轉化為可測電壓信號。
結構特點
與直流SQUID（需兩個約瑟夫森結）不同，射頻SQUID通常僅含一個約瑟夫森結，且通過外部射頻電流驅動。其靈敏度可達3fT·Hz⁻¹⁄²，可檢測低至5×10⁻¹⁴ T的微弱磁場。
核心應用
- 量子計算：中科大團隊利用射頻SQUID實現量子比特頻率原位調諧，解決了傳統方案的發熱問題，為可擴展超導量子計算提供新路徑。
- 醫學檢測：用于腦磁圖（MEG）等生物磁場測量，輔助癫痫病竈定位。
- 基礎物理：探測引力波、暗物質粒子（如磁單極子）等極弱信號。
技術優勢與局限
相比直流SQUID，射頻SQUID結構更簡單且易于集成，但靈敏度略低。其運行通常需液氦（4.2 K）或液氮（77 K）低溫環境，高溫超導材料的應用正在拓展其實用性。
公式表示
磁通量子化公式為： $$ Phi = nPhi_0 quad (n in mathbb{Z}) $$ 其中Φ₀=ℎ/(2e)，ℎ為普朗克常數，e為電子電荷量。