超導量子幹涉元件英文解釋翻譯、超導量子幹涉元件的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【電】 Squid

分詞翻譯：

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

幹涉的英語翻譯：

interfere; intervene; intermeddle; interpose; meddle; interference
interposition
【化】 interference
【醫】 interfere; interference

元件的英語翻譯：

component; element; organ
【計】 E
【化】 element

專業解析

超導量子幹涉元件（Superconducting Quantum Interference Device，簡稱 SQUID）是量子精密測量領域的核心器件，其名稱可從漢英詞典角度拆解并結合物理原理理解如下：

超導（Superconducting）
指器件工作在超導态（電阻為零的量子态）。其材料（如铌或鋁）在臨界溫度以下進入超導相，允許庫珀對無損耗傳輸電流，這是實現量子幹涉的基礎。
量子（Quantum）
源于器件依賴量子力學效應運作：
- 磁通量子化：超導環磁通量變化以磁通量子 (Phi_0 = frac{h}{2e} approx 2.07 times 10^{-15} , text{Wb}) 為單位（(h)為普朗克常數，(e)為電子電荷）。
- 約瑟夫森效應：通過兩個弱連接（約瑟夫森結）的電流相位差與磁通量呈量子幹涉關系。
幹涉（Interference）
指超導環中庫珀對的波函數相位差受磁場調制，形成量子幹涉條紋。當外磁場變化時，器件輸出電流/電壓呈周期性振蕩，周期為一個磁通量子 (Phi_0) 。
元件（Device）
指其物理形态為固态電子器件，典型結構包含超導環（感測磁通）和約瑟夫森結（轉換量子态信號），可将極微弱磁信號轉化為可測電信號。

核心功能：利用量子幹涉效應檢測微小磁通變化（靈敏度達 (10^{-15} , text{T/Hz}^{1/2})），為目前最靈敏的磁傳感器。主要應用于：

生物磁成像（如腦磁圖MEG）
材料磁性質分析
量子計算讀出裝置

權威參考來源：

中國國家标準《超導術語》GB/T 2900.99-2016 對超導器件的定義
IEEE Transactions on Applied Superconductivity 對SQUID原理的綜述（DOI: 10.1109/TASC.2020.2967176）
美國國家标準與技術研究院（NIST）量子傳感項目說明（nist.gov/programs-projects/quantum-sensors）
《Nature》期刊量子器件專題報道（nature.com/articles/s41565-022-01253-7）
中國科學院《超導電子學導論》專著（科學出版社）
英國國家物理實驗室（NPL）磁測量技術白皮書（npl.co.uk/magnetism）

網絡擴展解釋

超導量子幹涉元件（Superconducting Quantum Interference Device，簡稱SQUID）是一種基于超導宏觀量子效應的高靈敏度磁通傳感器，其核心原理依賴于約瑟夫森效應和磁通量子化現象。以下從定義、原理、結構類型和應用四方面進行解釋：

一、定義與基本原理

SQUID是由超導材料制成的閉合環路，内含一個或兩個約瑟夫森結（由兩塊超導體通過薄勢壘層形成的隧道結）。當外部磁通量作用于環路時，超導電流的相位差會隨磁通量周期性變化，周期為單個磁通量子Φ₀（約2.07×10⁻¹⁵ Wb）。這種量子幹涉效應使SQUID能将微小磁通變化轉化為可測電壓信號，靈敏度可達飛特斯拉（10⁻¹⁵ T）量級。

二、結構類型

直流SQUID（DC-SQUID）
由兩個約瑟夫森結并聯組成，通過直流電流偏置。其輸出電流或電壓隨磁通量Φ呈周期性變化，周期為Φ₀，公式可表示為：
$$ I = I_c cosleft(frac{pi Phi}{Phi_0}right) $$
其中，I_c為臨界電流。這種結構靈敏度更高，廣泛應用于精密測量。
射頻SQUID（RF-SQUID）
僅含單個約瑟夫森結，通過射頻電路耦合實現磁通-電壓轉換。適用于高頻信號檢測，但靈敏度略低于直流型。

三、核心特性

超高靈敏度：可探測生物磁場（如腦磁、心磁）、地磁波動等微弱信號。
寬頻響應：覆蓋直流至微波頻段，適用于瞬态信號和靜态磁場測量。
低溫工作：需在液氦（4.2 K）或液氮（77 K）溫區運行，高溫超導材料的發展正逐步降低使用門檻。

四、主要應用領域

基礎科學研究：如引力波探測、量子計算中的量子态讀取。
生物醫學：檢測腦神經活動、心髒磁場等生物磁信號，輔助疾病診斷。
工業與地質：無損探傷、礦産資源勘探及地磁異常監測。
精密測量：用于電壓、電流、磁化率等物理量的高精度标定。

五、技術挑戰與發展

當前SQUID的制備難點包括約瑟夫森結的穩定性控制、低溫系統的複雜性等。隨着高溫超導材料和薄膜技術的進步，器件的小型化和實用化正逐步實現。

如需更深入的技術細節或具體應用案例，可參考中科院物理研究所等權威機構的專題報告。