Kvantové jevy v pevných látkách a jejich využití k měření elektrických veličin ; Quantum effects in solids and their application to the measurement of electric quantities

Moderní fyzika pevných látek poskytla v posledních desetiletích možnost realizovat etalony elektrického odporu a napětí, jejichž hodnoty se prakticky nemění v čase, jsou reprodukovatelné s neurčitostí nejméně o dva řády nižší, než je tomu u klasických etalónů a navíc jsou i podstatně méně citlivé vůči změnám vnějších podmínek měření. Zasloužily se o to dva zásadní objevy, jejichž autoři byli v obou případech poctěni Nobelovou cenou za fyziku, totiž Josephsonovy jevy a kvantový Hallův jev. V 90. letech k nim přibyl objev tunelování jednotlivých elektronů, který by mohl vést k realizaci kvantového etalonu poslední z elektrických veličin - proudu. V tomto článku podáme stručný popis podstaty všech těchto objevů a způsobu jejich praktického využití v metrologii. ; Modern solid state physics provided in last decades a chance to realize standards if ekectrical resistance and voltage that do not drift in time, are reproducible with an uncertainty by at least 2 orders of magnitude lower than that of corresponding classical primary standards and are much less sensitive to changes of external experimental conditions. It was made possible by two fundamental discoveries, in both cases honoured by the Nobel prize in physics, namely the Josephson and the quantum Hall effects. In last years the effects of single electron tunneling has been suggested as a means of realization of a quantum standard of electric current. In this review we describe the essence of all these effects from the point of view of their application in metrology. ; Pavel Svoboda.