我们报道了一种新的测量中性129Xe原子违反CP的永久电偶极矩（EDM）的方法。我们的实验方法是基于对同位核自旋极化3He和129Xe样品的自由进动的检测。EDM测量灵敏度很大，因为在稀释气体和约400nT的均匀弱磁区中实现了几个小时的长自旋相干时间。夜间EDM由进动频率的变化表示，因为电场相对于磁导电场周期性地反转。我们的结果（47 64）10 28 ecm与零一致，并用于在129Xe EDM上设置一个新的上限：dXe

我们介绍了一种用于轴子和隐藏光子暗物质检测的简单xed频率超导集总元件谐振器的设计和性能。矩形NbTi电感耦合到Nb涂层蓝宝石电容器上，浸入超导屏蔽内的液氦中。谐振器与直流SQUID耦合以进行读出。我们在492.027 kHz的谐振频率下测量了40,000的品质因数，并对具有动力学混合角的2个neV隐藏光子设置了简单的排除极限15 10 9基于5.14小时的集成噪声。该测试设备为暗物质无线电的开发提供了信息，这是一种可调谐的超导集总元件谐振器，将在100赫兹至300兆赫的频率范围内搜索轴子和隐藏光子。

β光谱形状的精确知识与放射性核素计量学有关，例如在确定含有β发射同位素的样品的活性时，以及在基础研究或核医学等应用中。我们介绍了一种新开发的β光谱仪，该光谱仪利用金属磁量热计（MMCs），该仪器有4个吸收器，工作温度

我们报告了在SQUID磁力计上进行的噪声测量，该磁力计将YBCO的凹槽Dayem纳米棒作为弱环节。SQUID显示磁通量噪声低至10µΦ0/Hz0.5。磁力计是通过使用倒装芯片方法将SQUID耦合到具有两级耦合方案的磁通变压器来实现的。这提高了SQUID的有效面积，并在T=77 K时产生50 fT/Hz0.5的磁场噪声。

电感是优化超导量子干涉装置（SQUID）磁力计性能的关键参数。在优化由高温超导体 YBa2Cu3O7-x （YBCO）制成的超导量子干涉装置（SQUID）磁力计的性能时，电感是一个关键参数。因为较低的 SQUID 电感 L 会导致较低的磁通量噪声，但同时也会减弱与拾取环路的耦合。环路的耦合。 为了优化 SQUID 设计，我们将电感模拟和测量结合起来和测量来提取不同的电感贡献，并测量传递函数 VΦ 和磁通噪声 S1/2 的相关性。Φ 与 L 的关系。两个样品之间的比较表明，动电感贡献随薄膜质量的变化而变化。因此，电感测量是 SQUID 表征的关键部分。 由于改进了对动力学电感贡献的估计由于改进了对动力学电感贡献的估算，以前发现的理论估算值与和 S1/2 测量值之间的差异。在很大程度上可以避免。 然后，我们利用测量值和改进后的理论估计值来优化 SQUID 几何结构，从而达到 S1/2 Φ 的噪声水平。达到 S1/2B =44fT/√Hz 的噪声水平。8.6 mm × 9.2 mm 直接耦合拾取环的最佳 SQUID 磁力计的噪声水平。 最后，我们展示了一种最后，我们展示了一种可靠的一次性传感器校准方法。 开尔文的温度范围内保持不变。动电感。 发现的动力学电感贡献的可变性不仅对 YBCO SQUID 磁强计的设计有影响，而且对所有

LiteBIRD是一个提议的JAXA卫星任务，以前所未有的灵敏度（r 0001）测量CMB B模式极化。为了实现这一目标，4676个最先进的TES测辐射热计将从L2观察整个天空3年。这些探测器以及SQUID读数极易受到EMI和其他仪器扰动的影响，例如静磁场和振动。因此，仔细分析探测器系统和望远镜仪器的其余部分之间的干扰是必不可少的。这项研究在项目的早期阶段特别重要，以便在整个仪器的最终组装之前解决潜在的问题。我们报告我们准备低温试验台的计划，以研究探测器和其他子系统之间的相互作用，特别是由magneticallyrotating半波片组成的偏振调制器单元。我们还介绍了要求、现状和初步结果。

在液氦温度下运行的硅硅电子泵已经证明了以低于ppm的精度可重复运行。泵电流约为168 pA，由三个实验室测量，测量结果在从02ppm到13ppm的不确定性范围内与预期电流ef一致。所有测量都是在零外加磁场下进行的，泵驱动信号是正弦波。简单的操作条件与高精度的结合证明了电子泵可以作为国家测量研究所的电流标准运行的可能性。我们还讨论了使用电子泵作为电流标准的其他实际方面，例如测试其对控制参数变化的鲁棒性，以及使用快速调整程序来定位最佳操作点。

尽管量子理论在经验上取得了毋庸置疑的成功，最近量子技术的兴起证明了这一点，但关于如何使该理论与宏观经典世界相协调的辩论仍然悬而未决。自发坍塌模型是迄今为止提出的为数不多的可测试解决方案之一。特别是，连续自发定位（CSL）模型已成为密集实验研究的主题。在超灵敏机械谐振器中寻找CSL预测的普遍力噪声的实验最近为CSL设定了最强的明确界限；通过直接降低机械噪声来进一步改进这些实验在技术上具有挑战性。在这里，我们实施了最近提出的替代策略，旨在通过利用附着在高品质因数微悬臂梁上的多层测试质量来增强CSL噪声。测试质量经过特殊设计，以增强特征长度rC=107 m的CSL噪声。这些测量与温度低至100 mK时的纯热运动非常一致。从没有多余的噪声，我们推断出特征长度rC=107 m下塌陷率的新界限，这比以前的力学实验提高了一个数量级以上。我们的结果明确挑战了阿德勒提出的CSL参数空间的一个动机良好的区域。

高阻值电阻器的精确评估对于小电流电路中电流到电压的转换至关重要。因此，小电流测量的精度可以达到低至 100 pA 级的 107 分之几。PTB 的高稳定电流放大器 。结果表明，1 MΩ QHRA 在至少约 10 个月内几乎是不变的。这种高值 QHRA 可以通过欧姆定律桥接单电子电流源和约瑟夫森电压基准。

设计一个校准周期以正确消除校准数据中的漂移仪器偏移。我们还提出了一个简化的低电流电流表噪声模型，该模型预测了校准中可实现的统计不确定度的下限。小电流的可追溯测量在许多领域变得越来越重要。“小电流”是指低于1纳安的电流，标准现成的万用表没有测量功能，必须部署专门的仪器。需要小电流可追溯性的测量领域的例子是辐射剂量测量、环境微粒监测、半导体表征和电绝缘体表征。针对这些迅速增长的需求，提出了许多挑战。尽管在过去的10-15年里，国家计量研究所（NMI）取得了进展，但小电流的可追溯性路线仍然不广泛，商业仪器遭受不稳定性，这限制了在专业NMI之外可实现的精度。对于非常小的信号进行测量，获得令人满意的信噪比可能需要很长的平均时间，这反过来又需要正确使用实验方法论和统计数据分析来为测量分配有意义的随机不确定性。在本文中，我们回顾了sm的可用可追溯性路径。

基于量子点的单参数单电子泵 （SEP） 被认为是实现电流单位安培新定义的有前途的设备，其中 SEP 设备产生的量子电流仅由基本电荷 e 和施加的外部射频 （rf） f（即 I = ef）定义.在泵电流的精密电流测量中消除偏移信号的常规方法是测量泵开启和泵关闭状态之间的电流差。迄今为止，rf-on 和 rf-off 方法已被用于在其 on 和 off 状态之间抽水。然而，这种方法不可避免地会引起交变的射频加热效应和器件环境的温度变化，可能导致偏移电流的热漂移。在目前的工作中，我们开发了一种新的栅极开关技术，该技术可以在保持恒定的 rf-on 状态的同时交替泵的开启和关闭状态，从而获得更稳定的系统温度。使用栅极开关技术，我们实现了温度稳定的环境，并执行了具有百万分之几不确定性的精密电流测量。

正在进行的现场比较BIPM. EM-K12是BIPM计划的一部分，该计划旨在验证初级电阻标准的国际一致性。它允许国家计量研究所（NMI）通过与BIPM维护的参考进行比较，验证其在直流电阻可追溯性方面的量子霍尔效应（QHE）的实施。

头皮脑磁图 （MEG） 在提高空间分辨率方面为改进 MEG 带来了巨大的前景。在这项研究中，我们通过将头皮上 MEG 记录的空间分辨率与传统先进的 MEG 的空间分辨率进行比较来研究这一前景。

超轻轴子状粒子是动机良好的暗物质候选者，自然而然地出现在超高能量的物理理论中。在这里，我们报告了直接搜索质量范围从 12 peV 到 12 neV 的三十个年代的轴子状暗物质的电磁相互作用的结果。该探测方案基于对麦克斯韦方程组的修改，其中存在轴子状暗物质，该暗物质与静磁场混合以产生振荡磁场。该实验利用了由铁镍合金制成的带有铁磁粉芯的环形磁体，将静磁场增强了 24 倍。使用超导量子干涉器件，我们实现了 150 \（\mathrm{aT}\， {\mathrm{Hz}}^{-1/2}\） 的磁灵敏度，这是任何宽带传感器所展示的最敏感磁场测量的水平。我们记录了 41 h 的数据，并在我们质量范围的一部分上提高了轴子状暗物质的电磁耦合常数大小的最佳极限，在 20 peV 时达到 4.0 × 10−11GeV−1（95% 置信水平）。我们的测量开始探索轴子状粒子的耦合强度和质量，它们与光子的混合可以解释宇宙对 TeV γ射线的异常透明度。

本文提出了一个计算磁屏蔽室（MSR）等长方体屏蔽内线圈产生的磁场的三步模型。屏蔽被建模为两个无限宽的平行板和一个无限高的管子。我们提出了一种考虑有限厚度平行板影响的改进镜像方法。引入了一个反应因子来描述垂直管的影响，该因子是从有限元法（FEM）模拟中获得的。通过应用改进的镜像方法，然后将结果与反应因子相乘，可以在快速计算中确定屏蔽体积内的磁通量密度。该三步模型通过有限元法和带有超导量子干涉装置的MSR内Helmholtz线圈场的测量进行了验证。与重复耗时的有限元计算相比，该模型允许快速优化屏蔽耦合线圈的间距。例如，我们优化了连接到MSR壁上的两个平行方形线圈之间的距离。边长为2.75 m的线圈原型的测量显示，在2.7μT的场强下，中心5 cm处的磁场变化为18 pT。这获得的6 ppm的相对磁场变化比我们以前使用的Helmholtz线圈小5.4倍。

超稳态低噪声电流放大器 的跨阻校准直接涉及低温电流比较器 。在 METAS 的现场比较中，使用 PTB 的移动 12 位 CCC 设置，对标称跨阻为 1 GΩ 的双通道 ULCA 进行了实验验证。使用 PTB 的 CCC 进行常规校准与使用 METAS 的三个电阻器组进行校准之间的一致性证实了替代可追溯性链提供了有价值的结果。

我们新构建的冷指低温恒温器在量子霍尔电阻 （QHR） 和单电子泵 （SEP） 器件中的性能得到了研究。低温恒温器具有一个真空密封的样品室 （SC），该样品室连接到内部真空罐内的 0.3 K 板上。SC 旨在容纳 SEP 和 QHR 设备，它们之间有一个屏蔽分区。在腔室中测得的 QHR 接近填充系数 2 的标称值，在 10 个零件中的 20 个以内9.从 Allan 偏差数据获得的 SEP 模块的白噪声水平为 4.5 fA/ 。我们还研究了 SC 在真空下或填充Hz−−−√3他用毒气。我们计算了样品架中不同热传导通道的热导率，发现主要通道是通过芯片载体而不是信号线。

进化将人脑塑造成一个“单次试验”处理器，能够对环境威胁做出快速可靠的反应。对其电活动的无创分析通常利用脑电图/脑磁图 （EEG/MEG），其毫秒时间分辨率甚至适用于短暂的神经元输出尖峰。然而，虽然标准的 EEG/MEG 可以检测到非常小的诱发群体峰值，但它只有在对数百次试验进行平均后才能检测到。在这里，基于超低噪声超导量子干涉器件 （SQUID） 的 MEG 被证明能够首次对人类皮层种群峰值进行无创单试验表征，揭示了试验之间高度可变的振幅和试验间相关反应延迟。因此，通过扩大无创神经技术的范围，超低噪声 MEG 可以支持对人脑中输入-输出特性的单次试验分析。

物理学中最紧迫的两个问题是：占宇宙质量 84% 的暗物质的微观性质和中子电偶极矩的缺失。 如果存在一种被称为量子色动力学（QCD）轴子的假想粒子，这些问题就会迎刃而解。 在这项工作中，我们利用具有世界领先灵敏度的宽带配置 ABRACADABRA-10cm 实验，对轴子构成暗物质的假设进行了探究。 我们没有发现轴子的显著证据，并且提出了轴子-光子耦合的 95% 上限，达到世界领先水平 ga < 32 10 11GeV 1，这是 041 827 neV 质量范围内对轴子最灵敏的搜索之一。 我们的工作为未来的实验铺平了一条直接的道路，这些实验能够在弦理论和大统一理论的激励下，证实或排除暗物质是质量范围内的QCD轴子的假说。

过渡边传感器（TES）在用于探测不同波长的微量热计中被用作非常灵敏的温度计。 特别是在软 X 射线天体物理学中，科学目标需要分辨率非常高的微量热计，而 TES 与合适的吸收器耦合后可以实现这一点。 许多应用还需要大量像素，这通常需要在读出阶段进行多路复用。 频域多路复用（FDM）是一种常见的方案，也是为 ATHENA 任务提出的基准方案。 频域多路复用需要在 MHz 频率上对 TES 进行交流偏置。 最近有报告称，交流偏压下的性能要比直流偏压下的性能差。 因此，为了评估用于 FDM 的 TES 的性能，比较同一设备在交流和直流偏压下的性能是非常有意义的。 这需要两种不同的测量设置和不同的表征过程。 在这项工作中，我们报告了在交流和直流偏压条件下，在不同设备上对钛金 TES 进行单像素鉴定的初步结果。 作为进一步对这些器件进行交流/直流比较的第一阶段，我们对两种情况下的动态参数和噪声性能进行了比较。