Profil
Die Arbeitsgruppe verfolgt die Erforschung, Entwicklung und Optimierung von neuen Methoden und Instrumenten für die rückgeführte und höchstpräzise Messung und Erzeugung von Gleich- und Wechselspannungen auf Basis des Josephson-Effekts. Dabei spielen Messsysteme für Wechselspannungsanwendungen in den letzten Jahren eine zunehmend wichtigere Rolle, nachdem weltweit in allen bedeutenden nationalen Metrologieinstituten sowie etlichen Firmen-Laboratorien konventionelle 10-V-Josephson-Spannungsnormale erfolgreich für Gleichspannungsanwendungen betrieben werden.
Die Aufgaben der Arbeitsgruppe umfassen
Bewahrung der Einheit für elektrische Spannung auf Basis des Josephson-Effekts
Entwicklung von neuen Methoden auf Basis von Josephson-Spannungsnormalen
Aufbau und Optimierung von Messplätzen in der elektrischen Quantenmetrologie
Forschung/Entwicklung
Die Forschungsaufgaben der Arbeitsgruppe umfassen die Entwicklung und Optimierung von
pulsgetriebenen Josephson-Normalen,
Verfahren, wie Josephson-Impedanzmessbrücken, für die rückgeführte Messung und Erzeugung von Gleich- und Wechselspannungen mit höchster Präzision,
auf Basis von Josephson-Schaltungen,
sowie Aufbau und Optimierung von Messplätzen (AC-Quantenvoltmeter) für eine quantenbasierte Realisierung in der Industrie.
Die Arbeiten werden in enger Zusammenarbeit mit benachbarten Fachbereichen der Abteilung 2 "Elektrizität" (PTB Braunschweig) durchgeführt. Viele der Aktivitäten sind in Forschungsvorhaben mit internationaler Kooperation eingebunden, zum Beispiel im Rahmen der Europäischen Metrologie-Forschungsprogramme EMRP (Joint Research Projects "Q-WAVE" und "AIM QuTE") und EMPIR (Joint Research Project "ACQ PRO").
Dienstleistungen
Unsere Arbeitsgruppe selbst bietet keine Dienstleistungen an. Die Weitergabe der Gleichspannung erfolgt über Kalibrierungen von Spannungsmessgeräten (Digitalmultimeter) und von Spannungsnormalen im Fachbereich 2.1 Gleichstrom und Niederfrequenz.
Informationen zu unseren Kalibriermöglichkeiten finden sie in unserer Datenbank oder auch gerne über einen direkten Kontakt.
Informationen
Eine Aufgabe der Arbeitsgruppe besteht in der Reproduzierung und Bewahrung der Einheit der elektrischen Spannung Volt basierend auf dem Josephson-Effekt. Durch die Rückführung der Spannung auf diesen Quanteneffekt können Unsicherheiten von kleiner als 1 nV für Spannungen bis 10 V realisiert werden.
Durch internationale Vergleiche mit dem BIPM hat die PTB gezeigt, dass sie in diesem Bereich weltweit eine Spitzenstellung einnimmt.
Josephson-Labor