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Electricity

Division 2

In Division 2, the world of metrology rotates around the "electrical triangle" of volt, ohm and ampere - from high-frequency and energy measuring technology to quantum electronics.

Tasks

Electrical quantities are ubiquitous in metrology. The Electricity Division is charged with the realization and dissemination of the electrical and magnetic units. To this end, the Electricity Division develops precision electromagnetic measurements, which are based on electrical quantum metrology and quantum standards nowadays. Nanotechnology is employed and advanced for the in-house fabrication of superconductor and semiconductor quantum standards. Fundamental studies of quantum effects in condensed matter lay the groundwork for the electrical metrology of the future.


The Electricity Division offers various calibration services (see Calibration and Measurement Capabilities) and advises governmental authorities, standardization organizations, and industry on electrical measurements. Knowledge transfer programs support innovation and economic growth.

2 Abteilungsbericht aus dem Jahresbericht 2020

Der Initiates file downloadAbteilungsbericht gibt einen Überblick über die wichtigsten Nachrichten und Ereignisse der Abteilung „Elektrizität“ des letzten Jahres und ergänzt somit den Opens internal link in current windowJahresbericht-2020 der PTB.

News

JAWS-Chips mit jeweils zwei in Reihe betriebenen Josephson-Schaltungen

Josephson Arbitrary Waveform Synthesizer (JAWS) können als „quantengenaue“ Generatoren (Source) und Messsysteme (Measurement Unit) für elektrische Gleich- und Wechselspannungssignale eingesetzt werden. JAWS-SMUs sind konventionellen Systemen bezüglich Messunsicherheit und -geschwindigkeit deutlich überlegen und in einem breiten Anwendungsspektrum einsetzbar, so zum Beispiel für Messungen und...

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CPW-Dämpfungsverhalten aus der verbesserten analytischen Modellierung im Vergleich einer 3D-EM-Simulation sowie konventioneller und quasi-analytischer Modellierung

Die PTB hat in Zusammenarbeit mit dem Ferdinand-Braun-Institut für Höchstfrequenztechnik (Berlin) ein erweitertes analytisches CPW-Modell entwickelt, das eine verbesserte Beschreibung der Strahlungsverluste bei sehr hohen Frequenzen ermöglicht. Die Genauigkeit des neuen Modells wurde durch elektromagnetische 3D-Simulationen validiert und mit Messungen bis 220 GHz überprüft.

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Counting statistics of an error signal recorded by a single-charge detector and Simulation of the underlying “random walks” based on this measurement signal

Manipulating individual electrons with the goal of employing quantum effects offers new possibilities and greater precision in electronics. However, these single-electron circuits are governed by the laws of quantum mechanics, meaning that deviations from error-free operation still occur – albeit (in the best possible scenario) only very rarely. Thus, insights into both the physical origin the and...

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