Jetzt ist es den Wissenschaftlern der PTB durch innovative Technik auch gelungen, die messtechnische Herausforderung zu meistern. Dank eines neuartigen Verstärkers können die Forscher den kleinen Strom etwa tausendfach verstärken. Kombiniert mit zwei anderen quantenmetrologischen Verfahren ist es dann möglich, kleine Stromstärken mit weltweit unübertroffener Genauigkeit zu messen.
Mit ihrer Arbeit haben die Physiker der PTB gezeigt, dass sich das Ampere mittels kontrolliertem Einzel-Elektronen-Transport deutlich genauer realisieren lässt, als es die klassische Ampere-Definition ermöglicht. »Dabei wurde die Einzel-Elektronenpumpe zwar noch ohne Korrektur betrieben, aber durch die Messung wissen wir jetzt, dass die Fehler in der Tat so klein sind, dass das Korrekturverfahren auch mit schnellen Pumpen funktionieren sollte. Das ist ein echter Meilenstein auf dem Weg zum neuen SI«, sagt Franz Ahlers, Leiter des Fachbereichs Elektrische Quantenmetrologie an der PTB.
Der für 2018 geplanten Neudefinition…
...steht somit aus „elektrischer Sicht“ kaum noch etwas im Wege. Da es durch die Neudefinition nur zu sehr kleinen Änderungen bei den elektrischen Einheiten kommt, wird Otto Normalverbraucher von der Revision des SI nichts mitbekommen. Anders sieht es beispielsweise im Bereich der Mikro- und Nanoelektronik oder der Medizin- und Umweltmesstechnik aus. Dort ermöglicht das neue Ampere die deutlich genauere Kalibrierung von Messinstrumenten.