04. Jul 2018

Die Cquid-Technik steht erst am Anfang, aber das Squid hat den KIT-Forschenden gezeigt, wie wertvoll Grundlagenerkenntnisse für die Anwendung werden können.

Messtechnik: Strom messen mit Quanteneffekt

(KIT) Exakte Wissenschaften benötigen exakte Messmethoden. In den letzten Jahren konnten die Eichstandards der elektrischen Spannung und des Widerstands auf eine exakte quantenmechanische Basis gestellt werden. In einer Fachveröffentlichung im Magazin „Nature Physics“ stellt nun ein internationales Team unter Beteiligung des KIT einen Mechanismus vor, auf dessen Grundlage erstmals eine exakte Quanteneichung des elektrischen Stroms ermöglicht werden kann.


Vorbild war der bekannte Squid-Sensor (Superconducting Quantum Interference Device), der sehr präzise Magnetfelder vermessen kann, indem er Ladungen zwischen supraleitenden Kontakten misst. Der neue Cquid-Sensor (Charge QUantum Interference Device) misst Ladungsänderungen – und damit Strom – indem er die Bewegung magnetischer Wirbel in einem supraleitenden Draht verfolgt.

Cquid-Technik steht erst am Anfang
„Um brauchbare Cquids zu erhalten, war es notwendig, nanometergenaue Kopien von supraleitenden Strukturen aus Niobnitrid verlässlich zu erzeugen“, sagt Sebastian Skacel aus der Forschungsgruppe von Alexey Ustinov am Physikalischen Institut des KIT, der die Sensoren in den Karlsruher Laboren hergestellt und zu den ersten Messungen beigetragen hat. „Die Cquid-Technik steht erst am Anfang, aber das Squid hat uns gezeigt, wie wertvoll Grundlagenerkenntnisse für die Anwendung werden können“. Squids werden mittlerweile unter anderem in der Medizintechnik, bei der Rohstoffsuche und bei der Suche nach Gravitationswellen eingesetzt. (kes)

Pressemeldung des Kooperationspartners (englisch) >>

Fachveröffentlichung bei Nature Physics >>

Text: Karlsruher Institut für Technologie (KIT), kes, Quelle: KIT kompakt 05/2018

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