We developed a shot noise measurement system for mesoscopic conductors (typical resistance h/2e2 = 12.9 kΩ) at very low temperature (∼20 mK). To realize required high-resolution measurement, we made a high-electron-mobility-transistor (HEMT)-based cryogenic amplifier working at a target frequency range (∼2.5 MHz), whose gain flatness and input voltage noise were carefully tuned. We can suppress the 1/f noise of the amplifier by using two HEMTs in parallel. The performance of the noise measurement system at 20 mK was demonstrated for a quantum point contact with high experimental accuracy below 10−29 A2/Hz.

1.
R.
Landauer
,
Nature
392
,
658
(
1998
).
2.
Ya. M.
Blanter
and
M.
Büttiker
,
Phys. Rep.
336
,
1
(
2000
).
3.
M.
Reznikov
,
M.
Heiblum
,
H.
Shtrikman
, and
D.
Mahalu
,
Phys. Rev. Lett.
75
,
3340
(
1995
).
4.
A.
Kumar
,
L.
Saminadayar
,
D. C.
Glattli
,
Y.
Jin
, and
B.
Etienne
,
Phys. Rev. Lett.
76
,
2778
(
1996
).
5.
P.
Roche
,
J.
Ségala
,
D. C.
Glattli
,
J. T.
Nicholls
,
M.
Pepper
,
A. C.
Graham
,
K. J.
Thomas
,
M. Y.
Simmons
, and
D. A.
Ritchie
,
Phys. Rev. Lett.
93
,
116602
(
2004
).
6.
L.
DiCarlo
,
Y.
Zhang
,
D. T.
McClure
,
D. J.
Reilly
,
C. M.
Marcus
,
L. N.
Pfeiffer
, and
K. W.
West
,
Phys. Rev. Lett.
97
,
036810
(
2006
).
7.
S.
Nakamura
,
M.
Hashisaka
,
Y.
Yamauchi
,
S.
Kasai
,
T.
Ono
, and
K.
Kobayashi
,
Phys. Rev. B
79
,
201308
R
(
2009
).
8.
Y.
Nishihara
,
S.
Nakamura
,
K.
Kobayashi
,
T.
Ono
,
M.
Kohda
, and
J.
Nitta
,
Appl. Phys. Lett.
100
,
203111
(
2012
).
9.
M.
Kohda
,
S.
Nakamura
,
Y.
Nishihara
,
K.
Kobayashi
,
T.
Ono
,
J.
Ohe
,
Y.
Tokura
,
T.
Mineno
, and
J.
Nitta
,
Nature Commun.
3
,
1082
(
2012
).
10.
O.
Zarchin
,
M.
Zaffalon
,
M.
Heiblum
,
D.
Mahalu
, and
V.
Umansky
,
Phys. Rev. B
77
,
241303
R
(
2008
).
11.
Y.
Yamauchi
,
K.
Sekiguchi
,
K.
Chida
,
T.
Arakawa
,
S.
Nakamura
,
K.
Kobayashi
,
T.
Ono
,
T.
Fujii
, and
R.
Sakano
,
Phys. Rev. Lett.
106
,
176601
(
2011
).
12.
Y.
Okazaki
,
S.
Sasaki
, and
K.
Muraki
,
Phys. Rev. B
87
,
041302
(
2013
).
13.
K.
Chida
,
M.
Hashisaka
,
Y.
Yamauchi
,
S.
Nakamura
,
T.
Arakawa
,
T.
Machida
,
K.
Kobayashi
, and
T.
Ono
,
Phys. Rev. B
85
,
041309
R
(
2012
).
14.
L.
Saminadayar
,
D. C.
Glattli
,
Y.
Jin
, and
B.
Etienne
,
Phys. Rev. Lett.
79
,
2526
(
1997
).
15.
R.
De-Picciotto
,
M.
Reznikov
,
M.
Heibrum
,
V.
Umansky
,
G.
Bunin
, and
D.
Mahalu
,
Nature
389
,
162
(
1997
).
16.
L.
DiCarlo
,
Y.
Zhang
,
D. T.
McClure
,
C. M.
Marcus
,
L. N.
Pfeiffer
, and
K. W.
West
,
Rev. Sci. Instrum.
77
,
073906
(
2006
).
17.
M.
Hashisaka
,
S.
Nakamura
,
Y.
Yamauchi
,
S.
Kasai
,
K.
Kobayashi
, and
T.
Ono
,
Phys. Status Solidi C
5
,
182
(
2008
).
18.
M.
Hashisaka
,
Y.
Yamauchi
,
S.
Nakamura
,
S.
Kasai
,
K.
Kobayashi
, and
T.
Ono
,
J. Phys.: Conf. Ser.
109
,
012013
(
2008
).
19.
M.
Hashisaka
,
Y.
Yamauchi
,
K.
Chida
,
S.
Nakamura
,
K.
Kobayashi
, and
T.
Ono
,
Rev. Sci. Instrum.
80
,
096105
(
2009
).
20.
S.
Nakamura
,
Y.
Yamauchi
,
M.
Hashisaka
,
K.
Chida
,
K.
Kobayashi
,
T.
Ono
,
R.
Leturcq
,
K.
Ensslin
,
K.
Saito
,
Y.
Utsumi
, and
A. C.
Gossard
,
Phys. Rev. Lett.
104
,
080602
(
2010
);
[PubMed]
S.
Nakamura
,
Y.
Yamauchi
,
M.
Hashisaka
,
K.
Chida
,
K.
Kobayashi
,
T.
Ono
,
R.
Leturcq
,
K.
Ensslin
,
K.
Saito
,
Y.
Utsumi
, and
A. C.
Gossard
,
Phys. Rev. B
83
,
155431
(
2011
).
You do not currently have access to this content.