Atlas der Gegenwart Atlas · v0.1

Stand 27. Oktober 2026

Dossier 05

Quantensensorik

v2.3-draft · ungeprüft

1. Stand

Datum
Version
v2.3-draft
Autor / Modell
Atlas generator
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ungeprüft (Josef)

2. In einem Satz

Zwei Länder, eine Sekunde (Tofful, Filzinger, Schmidt … Godun, Huntemann; NPL/PTB arXiv:2610.29980, E2): zwei unabhängig entwickelte Einzelionen-Uhren auf dem Yb⁺-Oktupol-Übergang in Teddington (NPL) und Braunschweig (PTB), über eine 2220 km lange Glasfaser verglichen, stimmen nach 12,6 Tagen Messdaten (März–April 2025) auf 1,0(4,8)×10⁻¹⁸ überein — laut Autoren der erste internationale Uhrenvergleich unter 5×10⁻¹⁸, der Zielmarke vor einer optischen Neudefinition der Sekunde; die größte Unsicherheit stammt nicht von den Uhren, sondern von der relativistischen Rotverschiebung zwischen den Standorten (Schwerepotential, entsprechend gut 3 cm Höhe). Attotesla-Magnetometer sucht Dunkle Materie (Kang, Zhang, Rong, Rong; USTC/SIMIT/Zhejiang arXiv:2610.27764, E2): MnZn-Ferrit-Stäbe als Spin-Verstärker vor einem SQUID, supraleitend abgeschirmt bei 7 mK, erreichen einen Rauschboden unter 100 aT/√Hz bei zig kHz (66 aT/√Hz bei 24 kHz, laut Autoren knapp 3× besser als bisher mit einem einzelnen SQUID); zehn Tage Axion-Suche verwerfen alle 1 728 Kandidaten aus Lauf 1 und verschärfen die terrestrischen Grenzen für die Axion-Elektron-Kopplung bei 5–60 kHz um eine Größenordnung — Laborprototyp, Nullresultat, kein Feldsensor. Barium-Feinstruktur-Interferometer (Nagamori et al. Institute of Science Tokyo / JAE arXiv:2610.20168, E2): erstes Mach-Zehnder-Interferometer zwischen zwei metastabilen Feinstruktur-Zuständen von ¹³⁸Ba im Atomstrahl, Sichtbarkeit über 10 % bei Millimeter-Abständen; der Übergang ist rund drei Größenordnungen weniger empfindlich für den quadratischen Zeeman-Effekt als bei Rubidium, was laut Rechnung der Autoren für 100 m Navigationsdrift pro Monat ~50× größere Magnetfeld-Gradienten erlaubt — Prinzip-Experiment ≠ Navigationssensor. CW-ODMR (Okaniwa et al. Keio/Chuo/Kanazawa arXiv:2610.13153, E1): NV-Ensemble misst AC-Felder von 14,4–632 MHz ohne Hochleistungs-Pulssequenzen; Empfindlichkeit 0,558 µT/√Hz bei 14,4 MHz und 24,4 µT/√Hz bei 632 MHz — Lab ≠ Klinik/GPS. Th-229-Kernuhr (Wang, Yin et al. USTC/TU Wien arXiv:2610.10056, E2): ein Festkörper-Thorium-Kristall läuft 30 Stunden geregelt als Uhr, Instabilität 1,24 × 10⁻¹³ bei 10⁴ s — Dauerbetrieb gezeigt, Präzision noch weit hinter optischen Uhren. Araki et al. NV-Diamant (Institute of Science Tokyo / NIMS / QST arXiv:2610.05907, E1): Dual-Feedback für Double-Quantum-4-Ramsey hält 7,0 pT/√Hz (5–100 Hz) über 4 h und gegen 2,8 K Temperaturdrift; ~4 h Mittelung senkt den Rauschboden auf 64 fT/√Hz, ein 2,5-pT-Testfeld wird ohne Verzerrung wiedergefunden — im dreilagigen Magnetschild; Autoren: für Echtzeit-Hirnsignale muss die intrinsische Empfindlichkeit erst besser werden — Mittelung ≠ Echtzeit-MEG. Parashar et al. MAS-Kristalle (arXiv:2609.30899, E1): Microspacing in-air Sublimation — Quantensensor-Kristalle in Minuten aus kommerziellen Precursoren; Raumtemperatur-ODMR; CT-Resonanzen <~4 MHz; P:PQ Hahn-Echo T2=0,56 µs / CPMG 1,35 µs; Lab-Kristall ≠ Klinik/GPS. Luo et al. DBT-Antenne (arXiv:2609.29736, E1): cryogene metallo-dielektrische Antenne — Collection Efficiency ~97 %; ~10⁸ Photonen/s in die erste Linse; Indistinguishability 91,2±2,3 %; Single-Photon-Purity 97,7 %; Kryo-Labor ≠ Raumtemperatur-Deploy. Quantensensorik ist bereits deployt als Cs-Fontäne, GPS-Rubidium und SERF-OPM in geschirmten Räumen; Budker/Romalis (2007 Review, arXiv) setzen SERF-Empfindlichkeit >10⁻¹⁵ T/√Hz und Near-Zero-Field <~10 nT; Kominis et al. 2003 (E1) messen 0,54 fT/√Hz in 0,3 cm³ SERF-K-Dampf; Annirudh et al. 2026 (E1) zeigen ungeschirmtes NV-Ensemble mit Noise-Factor 1,0±0,1 und zehnfacher Drift-Unterdrückung; Gao et al. 2026 (E1) erreichen interaktionsverstärkte NV-Magnetometrie bis 7,9(2) dB Signal- und 8,8(3) dB Noise-Gain sowie ~50 nm k-aufgelöste Korrelationssensing — Labor-Gain ≠ Klinik/GPS; optische Rekorduhren inkl. Bothwell (E1) und Atomgravimeter sind Labor/Hybrid — keine Rucksack-10⁻¹⁸-Chronometer und kein ESA-Quantensatellit 2026.

Nachgewiesen heute · E1 / E2

3. Was heute funktioniert

Erster internationaler Uhrenvergleich unter 5×10⁻¹⁸: NPL und PTB Yb⁺ stimmen über 2220 km Faser überein (Tofful et al.)

  1. E2

    Tofful, Filzinger, Schmidt … Godun, Huntemann (29 Autor:innen; NPL, PTB, LPL Paris Nord, Leibniz Universität Hannover, LNE-OP; arXiv:2610.29980v1, eingereicht 2026-10-21, 10 S., PDF geöffnet 2026-10-25): zwei unabhängig entwickelte Einzelionen-Uhren auf dem elektrischen Oktupol-Übergang (E3) von ¹⁷¹Yb⁺ — NPL-E3Yb+3 in Teddington, PTB-Yb1E3 in Braunschweig — über eine 2220 km lange Glasfaser-Verbindung (in Segmenten betrieben; der Abschnitt NPL–LPL dominiert die Faser-Unsicherheit) verglichen. 1,09×10⁶ s (12,6 Tage) Messdaten in 24,7 Tagen zwischen 18. März und 12. April 2025 (Verfügbarkeit NPL 92 %, PTB 86 %, gemeinsam inkl. Faser 51 %); Ergebnis: Frequenzverhältnis PTB/NPL = 1,000 000 000 000 000 001 0(48), also eine Differenz von 1,0(4,8)×10⁻¹⁸ (statistisch 1,6×10⁻¹⁸). Laut Autoren der erste internationale Uhrenvergleich unter 5×10⁻¹⁸; bisher war Übereinstimmung unter 1×10⁻¹⁷ fast nur zwischen Systemen innerhalb eines Instituts beobachtet worden, und Vergleiche anderer gleichartiger Uhren zeigten Abweichungen weit über den angegebenen Unsicherheiten.

    Tofful et al. NPL–PTB Yb⁺ comparison. International atomic clock comparison achieving 5 × 10⁻¹⁸ uncertainty. https://arxiv.org/abs/2610.29980. Stand arXiv:2610.29980v1 (submitted 2026-10-21; physics.atom-ph; 10 pp.; paper dated 2026-10-22); PDF research/pdfs/arXiv2610.29980.pdf; Supplemental Material not separately opened. Geprüft 2026-10-25. Typ: Paper (arXiv; PDF geöffnet; Messkampagne zweier Metrologie-Institute, 1,09×10⁶ s Daten).
  2. E2

    Gleiche Quelle, Unsicherheitsbudget (Tabelle I, Einheiten 10⁻¹⁸): die Uhren selbst tragen differentiell 2,8 bei (NPL 1,8, PTB 2,7; größte Einzelposten Schwarzkörperstrahlung-Rest 1,3 und Doppler 2. Ordnung 1,6), die internationale Faser 0,9, Kamm und lokale Verbindungen 0,4 — die relativistische Rotverschiebung (statisch plus dynamisch, inkl. Gezeiten) aber 3,5, entsprechend einer relativen Unsicherheit der geopotentiellen Höhe von gut 3 cm; gesamt 4,6 systematisch. Ohne die dynamische Gezeitenkorrektur zeigt das Verhältnis eine periodische Variation mit Sterntag-Periode auf 2,6-σ-Niveau. Nebenprodukt: Suche nach Verletzung der Lorentz-Invarianz — α = −2,4(2,3)×10⁻⁹ im Robertson-Mansouri-Sexl-Rahmen, Unsicherheit etwa fünfmal kleiner als die bisher beste Grenze |α| < 1,1×10⁻⁸; Standardmodell-Erweiterungs-Grenzen etwa 4,5-mal besser als frühere Vergleiche identischer entfernter Uhren.

    Tofful et al. NPL–PTB Yb⁺ comparison. International atomic clock comparison achieving 5 × 10⁻¹⁸ uncertainty. https://arxiv.org/abs/2610.29980. Stand arXiv:2610.29980v1 (submitted 2026-10-21; physics.atom-ph; 10 pp.; paper dated 2026-10-22); PDF research/pdfs/arXiv2610.29980.pdf; Supplemental Material not separately opened. Geprüft 2026-10-25. Typ: Paper (arXiv; PDF geöffnet; Messkampagne zweier Metrologie-Institute, 1,09×10⁶ s Daten).

Supraleiter-Spin-Hybrid-Magnetometer: 66 aT/√Hz bei 24 kHz, zehn Tage Axion-Suche ohne Signal (Kang et al.)

  1. E2

    Kang, Zhang (USTC; Hefei National Laboratory), L. Rong (SIMIT, Chinesische Akademie der Wissenschaften; UCAS; SIM United Superconducting Technology), X. Rong (USTC; Zhejiang University; arXiv:2610.27764v1 vom 2026-10-20, PDF geöffnet 2026-10-21): ein Paar MnZn-Ferrit-Stäbe dient als Spin-Sensor und Feldverstärker (Verstärkung G 5–10, aus Finite-Elemente-Simulation mit gemessener Permeabilität), das verstärkte Feld wird über einen supraleitenden Koppelkreis (Übertragungseffizienz 7,7 %, Pickup-Spule 0,8 cm²) von einem SQUID ausgelesen; supraleitende Abschirmungen, Verdünnungskryostat bei 7 mK. Rauschboden unter 100 aT/√Hz bei zig Kilohertz, 66 aT/√Hz bei 24 kHz — laut Autoren knapp dreimal besser als das bisher beste Ergebnis mit einem einzelnen SQUID; gemittelt aus 210 Rohspektren à 1 s; die Basislinie ist durch das Rauschen des Auslese-SQUIDs begrenzt, Spitzen stammen aus eingekoppeltem Umgebungsrauschen.

    Kang et al. hybrid magnetometer axion search. Searching for Axion Dark Matter via Superconductor-Spin Hybrid Magnetometers. https://arxiv.org/abs/2610.27764. Stand arXiv:2610.27764v1 (2026-10-20; physics.ins-det); PDF research/pdfs/arXiv2610.27764.pdf; Supplemental Material not opened. Geprüft 2026-10-21. Typ: Paper (arXiv; PDF geöffnet; Labor-Experiment).
  2. E2

    Gleiche Quelle, Axion-Suche: 10 Läufe à einem Tag (je 5 400 Rohspektren). In Lauf 1 überschreiten 1 728 von 830 723 standardisierten Leistungsüberschüssen die Schwelle 3; ein echtes Axion-Signal müsste in allen Läufen auftauchen — nach 10 Läufen sind alle Kandidaten verworfen. Daraus 95-%-Obergrenzen für die Axion-Elektron-Kopplung zwischen 5 und 60 kHz, laut Autoren die strengsten terrestrischen in diesem Bereich und eine Größenordnung besser als das bisher beste (ein Fünfte-Kraft-Experiment). Strengere astrophysikalische Grenzen aus Roten Riesen bleiben bestehen; sie setzen voraus, dass Axionen in Sternen entstehen und entweichen.

    Kang et al. hybrid magnetometer axion search. Searching for Axion Dark Matter via Superconductor-Spin Hybrid Magnetometers. https://arxiv.org/abs/2610.27764. Stand arXiv:2610.27764v1 (2026-10-20; physics.ins-det); PDF research/pdfs/arXiv2610.27764.pdf; Supplemental Material not opened. Geprüft 2026-10-21. Typ: Paper (arXiv; PDF geöffnet; Labor-Experiment).

Barium: Mach-Zehnder zwischen metastabilen Feinstruktur-Zuständen, ~1 000× weniger Zeeman-empfindlich (Nagamori et al.)

  1. E2

    Nagamori, Hatano, Hosoya, Miyazawa, Sato, Kozuma (Institute of Science Tokyo; Japan Aviation Electronics Industry; arXiv:2610.20168v1 vom 2026-10-14, PDF geöffnet 2026-10-18): nach Angabe der Autoren erstmals Mach-Zehnder-Interferenz zwischen zwei metastabilen Feinstruktur-Zuständen (³D₁ ↔ ³D₂ von ¹³⁸Ba) in einem thermischen Atomstrahl (wahrscheinlichste Geschwindigkeit ~360 m/s, Ofen 440 °C), getrieben von Raman-Lasern bei 1 108 und 1 131 nm. Gemessen: Sichtbarkeit über 10 % bei den kürzesten Strahlabständen (variiert 0,4–8 mm), Interferenz über mehrere Millimeter beobachtbar; eine Simulation ohne freie Parameter reproduziert Höhe und Abfall, den vor allem das gemessene Phasenrauschen zwischen den beiden Lasern erklärt. Berechnet: differentieller quadratischer Zeeman-Koeffizient 3,7×10⁷ Hz/T² gegenüber 5,75×10¹⁰ Hz/T² beim üblichen ⁸⁷Rb-Uhrenübergang — rund drei Größenordnungen weniger Magnetempfindlichkeit.

    Nagamori et al. Ba fine-structure interferometry. Fine-structure Raman interferometry with metastable barium for magnetically resilient inertial sensing. https://arxiv.org/abs/2610.20168. Stand arXiv:2610.20168v1 (2026-10-14; physics.atom-ph); PDF research/pdfs/arXiv2610.20168.pdf; data Zenodo 10.5281/zenodo.22200160 (not opened). Geprüft 2026-10-18. Typ: Paper (arXiv; PDF geöffnet; Vorschlag + Prinzip-Experiment).

NV-Diamant: CW-ODMR misst AC-Felder von 14,4–632 MHz (Okaniwa et al.)

  1. E1

    Okaniwa, Suzuki, Matsuzaki, Tokuda, Ishi-Hayase (Keio / Chuo / Kanazawa; arXiv:2610.13153v1 vom 2026-10-09; PDF geöffnet 2026-10-14): NV-Ensemble in stickstoffdotierter CVD-Schicht (~1,5 µm, bevorzugt [111]; T₂ = 3,3 µs, T₂* = 231 ns) unter starkem transversalen Bias; RF-dressed Zustände; Continuous-Wave-ODMR ohne Hochleistungs-Mikrowellen-Pulssequenzen. Die detektierbare RF-Frequenz wird über die Bias-Feldstärke von 14,4 MHz bis 632 MHz durchgestimmt (Bx dominiert; Tabelle S1).

    Okaniwa et al. CW-ODMR AC. Continuous-wave AC magnetometry up to hundreds of megahertz using nitrogen-vacancy centers under a strong transverse magnetic field. https://arxiv.org/abs/2610.13153. Stand arXiv:2610.13153v1 (2026-10-09); PDF research/pdfs/arXiv2610.13153.pdf. Geprüft 2026-10-14. Typ: Paper (arXiv; PDF geöffnet).
  2. E1

    Empfindlichkeit 0,558 µT/√Hz bei 14,4 MHz und 24,4 µT/√Hz bei 632 MHz (~44× schlechter); ODMR-Kontrast der genutzten f_{−0′}-Linie fällt mit Bias etwa sechsfach, Linienbreite expandiert ~3,5× — Autoren nennen Spin-Mixing und transversales Rauschen als Treiber. Lab-CW-ODMR; Puls-DD-Bandbreite typisch ~30 MHz durch MW-Leistung begrenzt.

    Okaniwa et al. CW-ODMR AC. Continuous-wave AC magnetometry up to hundreds of megahertz using nitrogen-vacancy centers under a strong transverse magnetic field. https://arxiv.org/abs/2610.13153. Stand arXiv:2610.13153v1 (2026-10-09); PDF research/pdfs/arXiv2610.13153.pdf. Geprüft 2026-10-14. Typ: Paper (arXiv; PDF geöffnet).

Thorium-229: Festkörper-Kernuhr läuft 30 Stunden geregelt (Wang et al.)

  1. E2

    Wang, Yin et al. (USTC/Hefei National Laboratory mit TU Wien; arXiv:2610.10056v1 vom 2026-10-07; PDF geöffnet 2026-10-10): In einem ²²⁹Th:CaF₂-Kristall werden mit Dauerstrich-Absorption bei 148,4 nm vier Quadrupol-Komponenten des D-Zentrums und eine breitere O-Zentrum-Resonanz aufgelöst. Die Regelung auf die stärkste schmale Komponente wird etwa alle 10 s nachgeführt und bleibt über eine 30-h-Aufzeichnung aktiv; ein Wasserstoff-Maser-referenzierter Frequenzkamm misst den Ausgang. Instabilität ≈ 1,29 × 10⁻¹¹ (τ/s)^−1/2, 1,24 × 10⁻¹³ bei 10⁴ s; ein separater 6,6-h-Lauf regelt auf eine zweite Komponente. Linienzentren konsistent mit Wiener und JILA-Messungen (z. B. b-Scan +11,6 ± 4,4 kHz zu Wien). Ein Labor, Preprint.

    Wang et al. Th-229 clock. A solid-state nuclear clock based on VUV absorption spectroscopy of 229Th. https://arxiv.org/abs/2610.10056. Stand arXiv:2610.10056v1 (2026-10-07); PDF research/pdfs/arXiv2610.10056.pdf. Geprüft 2026-10-10. Typ: Paper (arXiv; PDF geöffnet).

NV-Diamant: Dual-Feedback hält pT-Empfindlichkeit über Stunden (Araki et al.)

  1. E1

    Araki, Sekiguchi, Hatano et al. (Institute of Science Tokyo / NIMS / QST; arXiv:2610.05907v1 vom 2026-10-05, PDF geöffnet 2026-10-06): NV-Ensemble in ¹²C-angereichertem HPHT-Diamant (1,6 × 1,6 mm, 0,31 mm dick; NV 0,07 ppm) mit Double-Quantum-4-Ramsey-Sequenz; zwei PI-Regelschleifen kompensieren getrennt Common-Mode- (Temperatur) und Differential-Mode-Verstimmung (Magnetfeld). Unter gezielter Heizung war das Open-Loop-Signal bei +2,5 K nicht mehr detektierbar; mit Feedback blieb die Empfindlichkeit bis +2,8 K (Messende) erhalten.

    Araki et al. NV DQ 4-Ramsey. Robust Diamond Quantum Sensing in Double-Quantum 4-Ramsey Interferometry by Dual-Feedback Scheme. https://arxiv.org/abs/2610.05907. Stand arXiv:2610.05907v1 (2026-10-05); PDF research/pdfs/NV_DQ4Ramsey_DualFeedback_arXiv2610.05907.pdf. Geprüft 2026-10-06. Typ: Paper (arXiv; PDF geöffnet).
  2. E1

    Mit Dual-Feedback 7,0 pT/√Hz im Band 5–100 Hz (Photonen-Schrotrausch-Limit 1,5 pT/√Hz); über ~4 h gemittelt (N = 14 449) Rauschboden 64 fT/√Hz, das RMS-Rauschen folgt 1/√T bis 4 h; ein kalibriertes 2,5-pT-Testfeld (40 Hz) wird in Amplitude und Form wiedergefunden. Gemessen in einer dreilagigen Magnetabschirmbox.

    Araki et al. NV DQ 4-Ramsey. Robust Diamond Quantum Sensing in Double-Quantum 4-Ramsey Interferometry by Dual-Feedback Scheme. https://arxiv.org/abs/2610.05907. Stand arXiv:2610.05907v1 (2026-10-05); PDF research/pdfs/NV_DQ4Ramsey_DualFeedback_arXiv2610.05907.pdf. Geprüft 2026-10-06. Typ: Paper (arXiv; PDF geöffnet).

MAS: Raumtemperatur-ODMR-Kristalle in Minuten (Parashar et al.)

  1. E1

    Parashar, Chen, Druga, Tan, Reimer, Ajoy (arXiv:2609.30899v1, PDF geöffnet 2026-09-28): Microspacing in-air Sublimation (MAS) — Quantensensor-Materialien in Minuten aus Mikrogramm kommerzieller Precursoren auf Glas, an Luft, ohne Vakuum/Inertgas; optisch klare stöchiometrische Einkristalle inkl. Wellenleitungs-Platten/Nadeln.

    Parashar et al. MAS crystals. Room-temperature quantum-sensing molecular crystals grown in minutes. https://arxiv.org/abs/2609.30899. Stand arXiv:2609.30899v1 (2026-09-25); PDF research/pdfs/MAS_MolecularCrystals_arXiv2609.30899.pdf. Geprüft 2026-09-28. Typ: Paper (arXiv; PDF geöffnet).
  2. E1

    Donor-Akzeptor-CT-Kristalle (Anthracen/Biphenyl:TCNB) und lokalisiertes P:PQ zeigen Raumtemperatur-ODMR. CT-Resonanzen erreichen Linienbreiten unter ~4 MHz (motional narrowing mobiler Triplett-Exzitonen); P:PQ Hahn-Echo T2 = 0,56 µs; CPMG (4π) T2,CPMG = 1,35 µs; Ramsey T2* = 123 ns.

    Parashar et al. MAS crystals. Room-temperature quantum-sensing molecular crystals grown in minutes. https://arxiv.org/abs/2609.30899. Stand arXiv:2609.30899v1 (2026-09-25); PDF research/pdfs/MAS_MolecularCrystals_arXiv2609.30899.pdf. Geprüft 2026-09-28. Typ: Paper (arXiv; PDF geöffnet).

Was Quantensensorik ist — Typ I/II deployt, Typ III nicht

  1. E1

    Degen: (I) quantisiertes Objekt als Fühler, (II) Kohärenz/Superposition, (III) Verschränkung über das klassische Limit. Historische Beispiele: SQUID, Atomdampf-Magnetometer, Atomuhren. Typ I/II oft nahe Anwendungen; Typ III ist die strenge Definition. Atomuhren sind im Review explizit ausgeklammert — Uhrenzahlen kommen aus NIST/Marshall, nicht aus Degen.

    Degen, Reinhard, Cappellaro. Quantum sensing. https://arxiv.org/html/1611.02427. Stand 2017-06. Geprüft 2026-08-28. Typ: Review (RMP 89).

Atomuhren: Cs definiert die Sekunde; optische Uhren sind Labor

  1. E1

    Die SI-Sekunde ist 9 192 631 770 Perioden der Cs-133-Hyperfein-Übergangsfrequenz. UTC(NIST) aus Maser+Beam, kalibriert durch Fontänen. Optische Uhren tragen bei, sind aber keine Primärstandards, „because the second is currently defined in terms of cesium.“

    NIST How Do We Know. How Do We Know What Time It Is?. https://www.nist.gov/atomic-clocks/how-do-we-know-what-time-it. Stand 2025-05-28. Geprüft 2026-08-28. Typ: Behörde.NIST Fountain page. NIST’s Cesium Fountain Atomic Clocks. https://www.nist.gov/pml/time-and-frequency-division/time-realization/cesium-fountain-atomic-clocks. Stand 2023-05-12. Geprüft 2026-08-28. Typ: Behörde.
  2. E2

    NIST-F4: Typ-B-Unsicherheit 2.2×10⁻¹⁶ (Abstract + News; Körper nicht geöffnet). Fontänen „very delicate“; <20 weltweit. F3+F4 ~90 % Uptime.

    NIST F4 News. New Atomic Fountain Clock Joins Elite Group That Keeps the World on Time. https://www.nist.gov/news-events/news/2025/04/new-atomic-fountain-clock-joins-elite-group-keeps-world-time. Stand 2025-04-28. Geprüft 2026-08-28. Typ: Behörde.
  3. E1

    ²⁷Al⁺ Quantum-Logic-Clock: systematische Unsicherheit 5.5×10⁻¹⁹; Instabilität 3.5×10⁻¹⁶/√(τ/s). 1 s Probe via 3.6 km Faser zur JILA-kryogenen Si-Cavity. Das ist ein Metrologie-Campus, kein Feldgerät.

    Marshall et al. High-stability single-ion clock with 5.5×10⁻¹⁹ systematic uncertainty. https://arxiv.org/html/2504.13071v1. Stand 2025-04. Geprüft 2026-08-28. Typ: Paper (PRL 135).NIST Ion Clock News. NIST Ion Clock Sets New Record for Most Accurate Clock in the World. https://www.nist.gov/news-events/news/2025/07/nist-ion-clock-sets-new-record-most-accurate-clock-world. Stand 2025-07-14. Geprüft 2026-08-28. Typ: Behörde.
  4. E1

    BACON 2025: Al⁺/Sr, Al⁺/Yb, Yb/Sr Unsicherheiten 2.2 / 3.2 / 3.1 ×10⁻¹⁸. Al⁺/Sr weicht ~14σ von BACON21 ab; Repeatability <10⁻¹⁷ bleibt „outstanding issue“ (Autoren). E3 für „milestone for redefinition“ (Dimarcq nicht geöffnet).

    Aeppli / BACON. Atomic clock frequency ratios with fractional uncertainty ≤3.2×10⁻¹⁸. https://arxiv.org/html/2512.21428v1. Stand 2025-12. Geprüft 2026-08-28. Typ: Paper.
  5. E1

    GPS: 31 Satelliten, heute nur Rubidium-Uhren an Bord; Drift around a few nanoseconds per day; Steering durch Bodenuhren. CSAC: >100 000 Stück seit 2011 (NIST; Stückzahl Vendor-via-NIST). CSAC ist Mikrowellen-Rb, nicht 10⁻¹⁸.

    NIST How Do We Know. How Do We Know What Time It Is?. https://www.nist.gov/atomic-clocks/how-do-we-know-what-time-it. Stand 2025-05-28. Geprüft 2026-08-28. Typ: Behörde.NIST Clocks Galore. Clocks Galore. https://www.nist.gov/atomic-clocks/how-atomic-clocks-work/clocks-galore. Stand 2026-08-21. Geprüft 2026-08-28. Typ: Behörde.
  6. E1

    Bothwell et al. Nature 2022 (NSF PAR AAM): ~100 000 ⁸⁷Sr bei ~100 nK in flachem large-waist 1D-Gitter. Linearer Frequenzgradient konsistent mit gravitativer Rotverschiebung innerhalb einer millimetre-scale Probe. Fractional-frequency Unsicherheit 7.6×10⁻²¹ zwischen zwei unkorrelierten Regionen; optische Kohärenz 37 s; inferierte Ein-Region-Instabilität 3.1×10⁻¹⁸/√τ bei 1 s. Vorhergesagter Erdoberflächen-Gradient −1.09×10⁻¹⁹ mm⁻¹; gemessen −9.8(2.3)×10⁻²⁰ mm⁻¹, konsistent. Labor-Gitterchronometrie / Metrologie-Campus — kein Feld-GPS-Ersatz.

    Bothwell et al. Resolving the gravitational redshift across a millimetre-scale atomic sample. https://doi.org/10.1038/s41586-021-04349-7. Stand 2022-02-16. Geprüft 2026-09-03. Typ: Paper (Nature; NSF PAR AAM).

Magnetometer: SQUID klinisch; SERF-OPM Forschung in MSR; NV Nano-Prinzip

  1. E2

    Budker & Romalis (Optical Magnetometry, arXiv physics/0611246 / Nat. Phys. 2007): SERF = spin-exchange-relaxation-free; demonstrierte Empfindlichkeit >10⁻¹⁵ T/√Hz, projizierte Fundamentallimits <10⁻¹⁷ T/√Hz (Zitat Kominis et al. 2003). Atomare Magnetometer brauchen keine Kryogenik (Gegensatz SQUID); messen Feld direkt. SERF-Regime nur bei Magnetfeld <~10 nT; darüber Null-Detektor mit Feedback. E2 für Review-Körper (arXiv); nicht Klinik-Approval.

    Budker & Romalis. Optical Magnetometry. https://arxiv.org/pdf/physics/0611246. Stand 2006-11-26 (arXiv; Nat. Phys. 2007 DOI 10.1038/nphys566). Geprüft 2026-09-04. Typ: Paper (Review; arXiv physics/0611246; Nat. Phys. 2007).
  2. E2

    Budker/Romalis: „ohne Kryostat“ ≠ „ohne Schild/Nullfeld“. SERF braucht Near-Zero-Field; Anwendungen u. a. Bio-Magnetik, NMR/MRI, Raumfahrt — Review, keine GPS-Ersatz-Behauptung.

    Budker & Romalis. Optical Magnetometry. https://arxiv.org/pdf/physics/0611246. Stand 2006-11-26 (arXiv; Nat. Phys. 2007 DOI 10.1038/nphys566). Geprüft 2026-09-04. Typ: Paper (Review; arXiv physics/0611246; Nat. Phys. 2007).
  3. E1

    Kominis et al. Nature 2003 (DOI 10.1038/nature01484; Volltext geöffnet 2026-09-13): SERF-Kalium-Magnetometer ohne Kryogenik; Empfindlichkeit 0,54 fT Hz⁻¹/² bei Messvolumen 0,3 cm³; intrinsisch gemittelt 0,54 fT Hz⁻¹/² (28–45 Hz), <1 fT Hz⁻¹/² (10–150 Hz) nach Common-Mode-Unterdrückung.

    Kominis et al. A subfemtotesla multichannel atomic magnetometer. https://doi.org/10.1038/nature01484. Stand Nature 422, 596–599 (2003-04-10). Geprüft 2026-09-13. Typ: Paper (Nature; Volltext-PDF).
  4. E1

    Kominis: Fundamentallimits projiziert unter 0,01 fT Hz⁻¹/²; Mehrkanalbetrieb; Lokalisierung magnetischer Quellen mit 2 mm Auflösung; Kanalabstand 3 mm. Labor-SERF in abgeschirmter/near-zero Umgebung — nicht Klinik-Approval, nicht GPS-Ersatz (E0).

    Kominis et al. A subfemtotesla multichannel atomic magnetometer. https://doi.org/10.1038/nature01484. Stand Nature 422, 596–599 (2003-04-10). Geprüft 2026-09-13. Typ: Paper (Nature; Volltext-PDF).
  5. E1

    SERF-OPM: femtotesla without cryogenic cooling, aber in MSR. Intrinsisches Rauschen well below 50 fT/√Hz (Hersteller+PTB). Paper wörtlich: „diagnostic and clinical relevance has not yet been demonstrated.“ >100 Institute betreiben SQUID-MEG (Zitat, nicht unabhängig).

    Elzenheimer et al. Characterizing timing parameters in commercial SERF-OPM multichannel systems for biomagnetic field sensing. https://arxiv.org/html/2509.22198v1. Stand 2025-09. Geprüft 2026-08-28. Typ: Paper.
  6. E2

    FieldLine HEDscan 128: Empty-room nach SSP 20±5 fT/Hz¹/². Closed-Loop 350 Hz. MSR-Restfeld 150 nT → globale Coils auf <30 nT. Höhere Amplitude als Cryo-MEG und höheres Hintergrundrauschen. Vendor-Coauthors.

    Alem et al. An integrated full-head OPM-MEG system based on 128 zero-field sensors. https://www.frontiersin.org/journals/neuroscience/articles/10.3389/fnins.2023.1190310/full. Stand 2023-06-14. Geprüft 2026-08-28. Typ: Paper (Vendor+Klinik).
  7. E1

    NV 2008: Raumtemperatur, optische Polarisation. Single-NV DC mit damaliger Collection ~1 µT/Hz¹/², nicht fT. Ensemble-Projektion 3 fT/Hz¹/² und Einzelproton = E3 (Rechnung unter C=0.3).

    Taylor et al. High-sensitivity diamond magnetometer with nanoscale resolution. https://arxiv.org/html/0805.1367. Stand 2008. Geprüft 2026-08-28. Typ: Paper (Proposal).
  8. E1

    Annirudh et al. (arXiv:2609.16901v1, PDF geöffnet 2026-09-17): portable Vector-NV-Ensemble-Architektur — dynamisches Differential-Readout, Second-Derivative-Lorentz-Slope-Tracking, magnetic eigenvector transformation gegen Bias-Magnet-Thermik (SmCo ~40 nT/0,1 K zitiert).

    Annirudh et al. NV portable. Portable Vector NV-Diamond Magnetometer for Shot-Noise-Limited, Drift-Free Operation in Unshielded Environments. https://arxiv.org/abs/2609.16901. Stand arXiv:2609.16901v1 (2026-09-15); PDF research/pdfs/NV_portable_magnetometer_arXiv2609.16901.pdf. Geprüft 2026-09-17. Typ: Paper (arXiv; PDF geöffnet).
  9. E1

    Ungeschirmt ambient: Off-Resonance Noise-Factor 1,0 ± 0,1 (Fundamental-Limit); zehnfache Langzeit-Drift-Unterdrückung (Abstract); On-Resonance Fon = 1,2 ± 0,1; berechnetes Off-Resonance-Slimit ≈ 284,7 pT/√Hz am berichteten Arbeitspunkt. pT-Klasse Labor/Portable ≠ SERF-fT-Klinik, ≠ GPS-Ersatz.

    Annirudh et al. NV portable. Portable Vector NV-Diamond Magnetometer for Shot-Noise-Limited, Drift-Free Operation in Unshielded Environments. https://arxiv.org/abs/2609.16901. Stand arXiv:2609.16901v1 (2026-09-15); PDF research/pdfs/NV_portable_magnetometer_arXiv2609.16901.pdf. Geprüft 2026-09-17. Typ: Paper (arXiv; PDF geöffnet).
  10. E1

    Gao, Put, Leitao et al. (Lukin/Park/Jayich; arXiv:2609.03039v1, PDF geöffnet 2026-09-22): kollektive OAT-Dynamik in ~10⁴ NV-Ensemble (Bulk-Diamant, Raumtemperatur) mit gepulsten Magnetfeld-Gradienten und dressed-state Encoding. Signalverstärkung bis 5,4(1)× (14,6(2) dB) für Instant-Rotation; praktische metrologische Gains bis 7,9(2) dB (kohärentes AC-Signal) und 8,8(3) dB (Rauschen), Overhead voll eingerechnet.

    Gao et al. NV many-body. Nanoscale magnetometry via collective many-body dynamics in diamond. https://arxiv.org/abs/2609.03039. Stand arXiv:2609.03039v1 (2026-09-02); PDF research/pdfs/Gao_NV_manybody_arXiv2609.03039.pdf. Geprüft 2026-09-22. Typ: Paper (arXiv; PDF geöffnet).
  11. E1

    Momentum-space-resolved Korrelationssensing: Gradient-Mapping verschiebt k-Mode auf k=0 für OAT-Verstärkung; Empfindlichkeit für räumlich korreliertes Rauschen bis ~50 nm. Labor-Interaktionsgewinn ≠ Klinik-MEG, ≠ GPS, ≠ Feldgerät ohne Kryostat/Photonik-Pfad. Vorherige NV-Squeezing/Amplification-Reports ~0,5–0,56 dB unter Idealbedingungen — hier praxisnahe Overhead-Rechnung.

    Gao et al. NV many-body. Nanoscale magnetometry via collective many-body dynamics in diamond. https://arxiv.org/abs/2609.03039. Stand arXiv:2609.03039v1 (2026-09-02); PDF research/pdfs/Gao_NV_manybody_arXiv2609.03039.pdf. Geprüft 2026-09-22. Typ: Paper (arXiv; PDF geöffnet).

Organische Einzelphoton-Quelle: DBT-Antenne (Luo et al.)

  1. E1

    Luo, Hebenstreit, Shkarin, Renger, Utikal, Götzinger (MPL / FAU; arXiv:2609.29736v1, PDF geöffnet 2026-09-27): cryogene planare metallo-dielektrische Antenne für einzelnes Dibenzoterrylene (DBT) in p-DCB; Collection Efficiency η_CE = (97±2) % in NA=0,77 first lens; detektierte Broadband-Rate 21,3±0,3 Mcps → (99,5±12,5) Mcps in die erste Linse (~10⁸ Photonen/s).

    Luo et al. DBT antenna. 100 million photons per second from a single organic molecule. https://arxiv.org/abs/2609.29736. Stand arXiv:2609.29736v1 (2026-09-24); PDF research/pdfs/DBT_Antenna_arXiv2609.29736.pdf. Geprüft 2026-09-27. Typ: Paper (arXiv; PDF geöffnet).
  2. E1

    0–0 ZPL: Indistinguishability M_γ = (91,2±2,3) % (emitter-limited nach Pulsed-HOM); Single-Photon-Purity laut Abstract 97,7 % unter starker CW- und Pulsed-Anregung; Lifetime τ = 8,51±0,02 ns. Kryo (~1,4 K) Labor-Antenne ≠ Raumtemperatur-Deploy / Netzwerk.

    Luo et al. DBT antenna. 100 million photons per second from a single organic molecule. https://arxiv.org/abs/2609.29736. Stand arXiv:2609.29736v1 (2026-09-24); PDF research/pdfs/DBT_Antenna_arXiv2609.29736.pdf. Geprüft 2026-09-27. Typ: Paper (arXiv; PDF geöffnet).

Gravimeter: absolut und hybrid; nicht GPS-Ersatz

  1. E1

    GIRAFE marine: Hybrid mit Honeywell Q-Flex. Schiff Seegang 4–6: Crossing-Error 0.4–0.9 mGal. Fringe-Periode ≪ Fahrzeug-Beschleunigung → Vieldeutigkeit, deshalb Hybrid. Dead Times klassisch gefüllt.

    Bidel et al. 2018. Absolute marine gravimetry with matter-wave interferometry. https://www.nature.com/articles/s41467-018-03040-2. Stand 2018-02-12. Geprüft 2026-08-28. Typ: Paper.
  2. E1

    GIRAFE airborne 2017: Fehler 1.7–3.9 mGal. ESA AirQuantumGrav 2023 + Jensen 2025: Genauigkeit 1–2 mGal; GIRAFE kein Tie, kein Drift. Filter 40–130 s → km-Auflösung. Platform-Tilt bis 20 mGal.

    Bidel et al. 2020. Absolute airborne gravimetry with a cold atom sensor. https://arxiv.org/html/1910.06666. Stand 2019-10. Geprüft 2026-08-28. Typ: Paper (J. Geodesy).ESA AirQuantumGrav. AirQuantumGrav 2023. https://earth.esa.int/eogateway/campaigns/airborne-quantum-gravimetry-airquantumgrav-2023. Stand 2024-07. Geprüft 2026-08-28. Typ: Behörde/Datensatz.Jensen et al. Airborne gravimetry with quantum technology: observations from Iceland and Greenland. https://essd.copernicus.org/articles/17/1667/2025/. Stand 2025-04-17. Geprüft 2026-08-28. Typ: Paper.
  3. E1

    AQG 2018: Sensor Head ~30 kg; Sensitivität 500 nm s⁻² Hz⁻¹/²; Langzeit <10 nm s⁻². Accuracy-Budget 2018 unvollständig; Ziel <50 nm s⁻² = E3. Competing interests: Muquans.

    Ménoret et al. Gravity measurements below 10⁻⁹ g with a transportable absolute quantum gravimeter. https://www.nature.com/articles/s41598-018-30608-1. Stand 2018-08-17. Geprüft 2026-08-28. Typ: Paper.

Behauptet · E3

4. Was behauptet, nicht gezeigt

Wichtiger Schritt zur optischen Neudefinition der Sekunde; weiter nur mit besserem Schwerefeld oder transportabler Uhr (Autoren-Lesart)

  1. E3

    Tofful et al.: die Übereinstimmung unter 5×10⁻¹⁸ sei ein wichtiger Meilenstein auf dem Weg zu einer erwarteten optischen Neudefinition der SI-Sekunde, deren Vorbedingung diese Zielmarke ist; noch genauere internationale Vergleiche erforderten bessere Kenntnis des Schwerepotentials, oder eine der Uhren müsse ohne Leistungsverlust an den entfernten Ort transportiert werden. Autoren-Lesart; das Paper ist kein Beschluss über die Neudefinition.

    Tofful et al. NPL–PTB Yb⁺ comparison. International atomic clock comparison achieving 5 × 10⁻¹⁸ uncertainty. https://arxiv.org/abs/2610.29980. Stand arXiv:2610.29980v1 (submitted 2026-10-21; physics.atom-ph; 10 pp.; paper dated 2026-10-22); PDF research/pdfs/arXiv2610.29980.pdf; Supplemental Material not separately opened. Geprüft 2026-10-25. Typ: Paper (arXiv; PDF geöffnet; Messkampagne zweier Metrologie-Institute, 1,09×10⁶ s Daten).

Hybrid-Magnetometer-Arrays: Axion-Grenzen um tausende Male bis >10⁴ schärfer (Autoren-Projektion)

  1. E3

    Kang et al.: mit nahezu verlustfreier Kopplung (heute 7,7 %), 100 Spin-Sensoren je Kryostat, 10 Kryostaten, besseren Abschirmungen in größeren Kühlern und einem Jahr Messzeit ließen sich die Grenzen „um mehrere tausend Mal“ bzw. „um mehr als vier Größenordnungen“ verbessern (beide Formulierungen im Paper). Projektion mit angenommenen Parametern; kein Array gebaut.

    Kang et al. hybrid magnetometer axion search. Searching for Axion Dark Matter via Superconductor-Spin Hybrid Magnetometers. https://arxiv.org/abs/2610.27764. Stand arXiv:2610.27764v1 (2026-10-20; physics.ins-det); PDF research/pdfs/arXiv2610.27764.pdf; Supplemental Material not opened. Geprüft 2026-10-21. Typ: Paper (arXiv; PDF geöffnet; Labor-Experiment).

Barium: Standard-Magnetfeldkontrolle statt Spezialabschirmung für 100 m/Monat (Autoren-Lesart)

  1. E3

    Nagamori et al.: Für ein Trägheitsnavigations-Ziel von 100 m Drift pro Monat (laut Autoren etwa eine Größenordnung besser als heutige Spitzensysteme; daraus Bias-Grenzen ~80 µm/s² und ~1 µdeg/h) erlaube das Barium-Schema einen Magnetfeld-Gradienten bis ~570 µT/m statt ~12 µT/m bei ⁸⁷Rb — Faktor ~50 —, sodass Standard-Magnetfeldkontrolle statt hochoptimierter Abschirmung und Kompensationsspulen genüge. Rechnung für einen stationären Fall mit angenommenen Parametern (Biasfeld 10 µT, Armlänge 100 mm, 360 m/s); die vorhergesagte Magnetrobustheit ist noch nicht gemessen.

    Nagamori et al. Ba fine-structure interferometry. Fine-structure Raman interferometry with metastable barium for magnetically resilient inertial sensing. https://arxiv.org/abs/2610.20168. Stand arXiv:2610.20168v1 (2026-10-14; physics.atom-ph); PDF research/pdfs/arXiv2610.20168.pdf; data Zenodo 10.5281/zenodo.22200160 (not opened). Geprüft 2026-10-18. Typ: Paper (arXiv; PDF geöffnet; Vorschlag + Prinzip-Experiment).

Roadmaps und Projektionen

  1. E3

    Chronometrische Geodäsie „3 cm“: Prinzip, nicht Feldkampagne. Marshall: 1×10⁻¹⁹ „feasible“ mit Kryostat = Autoren-Extrapolation.

    Aeppli / BACON. Atomic clock frequency ratios with fractional uncertainty ≤3.2×10⁻¹⁸. https://arxiv.org/html/2512.21428v1. Stand 2025-12. Geprüft 2026-08-28. Typ: Paper.
  2. E3

    CNES CARIOQA: erster raumtauglicher Atom-Accelerometer, Launch planned 2030. Status „In development.“ Nicht geflogen. Nicht: „ESA hat einen Quantensensor im Orbit.“

    CNES CARIOQA. CARIOQA. https://cnes.fr/en/projects/carioqa. Stand 2025-01-20. Geprüft 2026-08-28. Typ: Behörde.
  3. E3

    Araki et al. (Diskussion): Diamant-Sensoren mit ~2 mm Sensor-Probe-Abstand (vs. OPM 6 mm, SQUID 2–3 cm, aus Literatur zitiert) böten einen räumlichen Vorteil für MEG — Projektion; in dieser Arbeit an keinem biologischen Signal gezeigt.

    Araki et al. NV DQ 4-Ramsey. Robust Diamond Quantum Sensing in Double-Quantum 4-Ramsey Interferometry by Dual-Feedback Scheme. https://arxiv.org/abs/2610.05907. Stand arXiv:2610.05907v1 (2026-10-05); PDF research/pdfs/NV_DQ4Ramsey_DualFeedback_arXiv2610.05907.pdf. Geprüft 2026-10-06. Typ: Paper (arXiv; PDF geöffnet).
  4. E3

    Taylor 2008: Ensemble few fT/Hz¹/²; „surpass SQUID … by more than an order of magnitude“ — 2008-Rechnung, nicht 2026-Device.

    Taylor et al. High-sensitivity diamond magnetometer with nanoscale resolution. https://arxiv.org/html/0805.1367. Stand 2008. Geprüft 2026-08-28. Typ: Paper (Proposal).

Begrenzt · Grenze

5. Engpass und Grenze

NPL–PTB-Vergleich: ein Uhrenpaar gleicher Art, eine Kampagne 2025, Geodäsie dominiert, keine Feld- oder Navigationsuhr

  1. E2

    Tofful et al. 2026: ein einziges Paar von Uhren desselben Übergangs (Yb⁺-E3), dieselben zwei Systeme wie in einer früheren europäischen Kampagne; eine Messkampagne von 24,7 Tagen im Frühjahr 2025 mit nur 51 % gemeinsamer Verfügbarkeit; ein Verhältnis von eins ist ein klarer Prüfstein, zeigt aber nicht, dass Uhren verschiedener Atomarten übereinstimmen (BACON-Abweichungen, Quelle im Etabliert-Teil, bleiben offen). Die Unsicherheit ist von der Geodäsie (Schwerepotential, Gezeiten) dominiert, nicht von den Uhren; ohne die dynamische Gezeitenkorrektur bliebe ein Restsignal von 2,6 σ. Dies sind stationäre Laboruhren mit Glasfaser zwischen Metrologie-Instituten — keine transportablen, Feld- oder Navigationsuhren, kein GPS-Ersatz. Preprint; Supplement nicht separat geöffnet.

    Tofful et al. NPL–PTB Yb⁺ comparison. International atomic clock comparison achieving 5 × 10⁻¹⁸ uncertainty. https://arxiv.org/abs/2610.29980. Stand arXiv:2610.29980v1 (submitted 2026-10-21; physics.atom-ph; 10 pp.; paper dated 2026-10-22); PDF research/pdfs/arXiv2610.29980.pdf; Supplemental Material not separately opened. Geprüft 2026-10-25. Typ: Paper (arXiv; PDF geöffnet; Messkampagne zweier Metrologie-Institute, 1,09×10⁶ s Daten).

Attotesla bei 7 mK im Supraleiter-Schild ≠ Magnetometer für Klinik oder Feld

  1. E2

    Kang et al. 2026: Laborprototyp in einem Verdünnungskryostaten bei 7 mK mit supraleitender Abschirmung — nicht vergleichbar mit raumtemperaturnahen OPM- oder NV-Sensoren in diesem Dossier; die Empfindlichkeit gilt bei zig Kilohertz, nicht bei den niedrigen Frequenzen von Hirn- oder Herzsignalen; die Verstärkung stammt aus Simulation, Spektrum unter 5 kHz mangels Kalibrierung abgeschnitten; Nullresultat, keine Entdeckung; eine Gruppe, Supplement nicht geöffnet, Preprint.

    Kang et al. hybrid magnetometer axion search. Searching for Axion Dark Matter via Superconductor-Spin Hybrid Magnetometers. https://arxiv.org/abs/2610.27764. Stand arXiv:2610.27764v1 (2026-10-20; physics.ins-det); PDF research/pdfs/arXiv2610.27764.pdf; Supplemental Material not opened. Geprüft 2026-10-21. Typ: Paper (arXiv; PDF geöffnet; Labor-Experiment).

Barium: Millimeter-Prinzip-Experiment ≠ Navigationssensor

  1. E2

    Nagamori et al. 2026: das Experiment nutzt mitlaufende (ko-propagierende) Raman-Strahlen, also ohne die für Trägheitsmessung nötige große Impulsübertragung; die relative Laserphase war nicht stabilisiert, die Pulsflächen nicht ideal, je Wechselwirkung gingen ~29–34 % der Atome durch spontane Emission verloren; Strahlabstände im Millimeterbereich statt der für Sensorik nötigen ~100 mm. Kein Beschleunigungs- oder Rotationssignal, keine Bias-Stabilität gemessen; Gegenstrahl-Aufbau laut Autoren in Arbeit. Preprint; Navigationsziel ≠ Gerät, kein GPS-Ersatz.

    Nagamori et al. Ba fine-structure interferometry. Fine-structure Raman interferometry with metastable barium for magnetically resilient inertial sensing. https://arxiv.org/abs/2610.20168. Stand arXiv:2610.20168v1 (2026-10-14; physics.atom-ph); PDF research/pdfs/arXiv2610.20168.pdf; data Zenodo 10.5281/zenodo.22200160 (not opened). Geprüft 2026-10-18. Typ: Paper (arXiv; PDF geöffnet; Vorschlag + Prinzip-Experiment).

Hunderte MHz ≠ pT-MEG und ≠ Feldgerät

  1. E1

    Okaniwa et al. 2026: Empfindlichkeit bleibt im µT/√Hz-Bereich und verschlechtert sich zu hohen Frequenzen stark — kein Warrant für Araki-pT-MEG-Pfad, Klinik oder GPS. CW-ODMR unter starkem Transversalfeld ist Labormethode für RF-Strom-/EM-Charakterisierung, kein Rucksack-Sensor.

    Okaniwa et al. CW-ODMR AC. Continuous-wave AC magnetometry up to hundreds of megahertz using nitrogen-vacancy centers under a strong transverse magnetic field. https://arxiv.org/abs/2610.13153. Stand arXiv:2610.13153v1 (2026-10-09); PDF research/pdfs/arXiv2610.13153.pdf. Geprüft 2026-10-14. Typ: Paper (arXiv; PDF geöffnet).

Kernuhr ≠ bessere Uhr — noch nicht

  1. E2

    Dieselbe Arbeit: 1,24 × 10⁻¹³ nach knapp 3 Stunden Mittelung liegt um Größenordnungen hinter optischen Gitteruhren. Autoren nennen Detektionsrauschen als Grenze der Kurzzeitstabilität, Temperatur und lokale Gitterumgebung als Verschiebungen; temperaturabhängige Linien verlangen eine gemeinsame Referenztemperatur (295,84 K) für Laborvergleiche. Gezeigt ist Dauerbetrieb, nicht Genauigkeit.

    Wang et al. Th-229 clock. A solid-state nuclear clock based on VUV absorption spectroscopy of 229Th. https://arxiv.org/abs/2610.10056. Stand arXiv:2610.10056v1 (2026-10-07); PDF research/pdfs/arXiv2610.10056.pdf. Geprüft 2026-10-10. Typ: Paper (arXiv; PDF geöffnet).

Was Quantensensorik 2026 nicht ist

  1. E1

    Araki et al. 2026: 64 fT/√Hz ist ein Mittelungs-Rauschboden nach ~4 h im dreilagigen Schild, nicht die Echtzeit-Empfindlichkeit (7,0 pT/√Hz). Autoren: evozierte MEG-Signale ≈100 fT; selbst OPM-MEG (~15 fT/√Hz) mittelt über Dutzende Trials — lange Integration gleicht die NV-Grenzen für reale Hirnaktivität nicht aus; die intrinsische Empfindlichkeit muss steigen (am Schrotrausch-Limit wären ~10 min statt 4 h nötig). Testspule im Labor ≠ Patient, ≠ Klinik-MEG.

    Araki et al. NV DQ 4-Ramsey. Robust Diamond Quantum Sensing in Double-Quantum 4-Ramsey Interferometry by Dual-Feedback Scheme. https://arxiv.org/abs/2610.05907. Stand arXiv:2610.05907v1 (2026-10-05); PDF research/pdfs/NV_DQ4Ramsey_DualFeedback_arXiv2610.05907.pdf. Geprüft 2026-10-06. Typ: Paper (arXiv; PDF geöffnet).
  2. E1

    Optische Rekorduhren sind nicht die SI-Sekunde und nicht GPS. GPS-Payload ist Rb-Mikrowelle. CSAC ≠ optisch.

    NIST How Do We Know. How Do We Know What Time It Is?. https://www.nist.gov/atomic-clocks/how-do-we-know-what-time-it. Stand 2025-05-28. Geprüft 2026-08-28. Typ: Behörde.Marshall et al. High-stability single-ion clock with 5.5×10⁻¹⁹ systematic uncertainty. https://arxiv.org/html/2504.13071v1. Stand 2025-04. Geprüft 2026-08-28. Typ: Paper (PRL 135).NIST Clocks Galore. Clocks Galore. https://www.nist.gov/atomic-clocks/how-atomic-clocks-work/clocks-galore. Stand 2026-08-21. Geprüft 2026-08-28. Typ: Behörde.
  3. E1

    Bothwell millimetre Lab-Rotverschiebung ≠ GPS-Ersatz. Cs definiert weiterhin die SI-Sekunde (Quellen 9, 11); Bothwell ist optische Gitterchronometrie im Labor (Quelle 18).

    NIST How Do We Know. How Do We Know What Time It Is?. https://www.nist.gov/atomic-clocks/how-do-we-know-what-time-it. Stand 2025-05-28. Geprüft 2026-08-28. Typ: Behörde.NIST Fountain page. NIST’s Cesium Fountain Atomic Clocks. https://www.nist.gov/pml/time-and-frequency-division/time-realization/cesium-fountain-atomic-clocks. Stand 2023-05-12. Geprüft 2026-08-28. Typ: Behörde.Bothwell et al. Resolving the gravitational redshift across a millimetre-scale atomic sample. https://doi.org/10.1038/s41586-021-04349-7. Stand 2022-02-16. Geprüft 2026-09-03. Typ: Paper (Nature; NSF PAR AAM).
  4. E1

    Gao et al. 2026: 7,9/8,8 dB und ~50 nm sind Labor-Messungen an einem NV-Ensemble mit Gradient-Chip — kein Warrant für Klinik-MEG, GPS oder rucksacktaugliche Type-III-Sensorik.

    Gao et al. NV many-body. Nanoscale magnetometry via collective many-body dynamics in diamond. https://arxiv.org/abs/2609.03039. Stand arXiv:2609.03039v1 (2026-09-02); PDF research/pdfs/Gao_NV_manybody_arXiv2609.03039.pdf. Geprüft 2026-09-22. Typ: Paper (arXiv; PDF geöffnet).
  5. E1

    Parashar et al. 2026: Minuten-MAS-Wachstum und RT-ODMR/T2=0,56 µs gelten für Labor-Molekularkristalle — kein Warrant für Klinik-MEG, GPS, rucksacktaugliche Type-III-Sensorik oder NV-vergleichbare Kohärenzzeiten.

    Parashar et al. MAS crystals. Room-temperature quantum-sensing molecular crystals grown in minutes. https://arxiv.org/abs/2609.30899. Stand arXiv:2609.30899v1 (2026-09-25); PDF research/pdfs/MAS_MolecularCrystals_arXiv2609.30899.pdf. Geprüft 2026-09-28. Typ: Paper (arXiv; PDF geöffnet).
  6. E1

    Luo et al. 2026: ~10⁸ Photonen/s, 97 % CE und 91,2 % Indistinguishability gelten für eine cryogene (~1,4 K) Antenne mit SIL — kein Warrant für Raumtemperatur-Deploy, Glasfaser-Netzwerk oder kommerzielle SPS-Module.

    Luo et al. DBT antenna. 100 million photons per second from a single organic molecule. https://arxiv.org/abs/2609.29736. Stand arXiv:2609.29736v1 (2026-09-24); PDF research/pdfs/DBT_Antenna_arXiv2609.29736.pdf. Geprüft 2026-09-27. Typ: Paper (arXiv; PDF geöffnet).
  7. E1

    SERF braucht nahes Nullfeld. Ohne Schild kein fT-MEG. Klinik nicht gezeigt. „Ohne Kryostat“ ≠ „ohne Schild.“

    Elzenheimer et al. Characterizing timing parameters in commercial SERF-OPM multichannel systems for biomagnetic field sensing. https://arxiv.org/html/2509.22198v1. Stand 2025-09. Geprüft 2026-08-28. Typ: Paper.Alem et al. An integrated full-head OPM-MEG system based on 128 zero-field sensors. https://www.frontiersin.org/journals/neuroscience/articles/10.3389/fnins.2023.1190310/full. Stand 2023-06-14. Geprüft 2026-08-28. Typ: Paper (Vendor+Klinik).
  8. E1

    NV single-NV 2008 ist Mikotesla, nicht Femtotelsa. fT ist Volumen-Ensemble-Rechnung. Nano-NMR/Einzelproton ist Projektion.

    Taylor et al. High-sensitivity diamond magnetometer with nanoscale resolution. https://arxiv.org/html/0805.1367. Stand 2008. Geprüft 2026-08-28. Typ: Paper (Proposal).
  9. E1

    Atominterferometer allein ist fringe-vieldeutig unter Fahrzeug-Beschleunigung. Airborne-Fehler 1–4 mGal, nicht µGal. Atom im Orbit = CARIOQA-Plan, nicht geflogen.

    Bidel et al. 2018. Absolute marine gravimetry with matter-wave interferometry. https://www.nature.com/articles/s41467-018-03040-2. Stand 2018-02-12. Geprüft 2026-08-28. Typ: Paper.Bidel et al. 2020. Absolute airborne gravimetry with a cold atom sensor. https://arxiv.org/html/1910.06666. Stand 2019-10. Geprüft 2026-08-28. Typ: Paper (J. Geodesy).Jensen et al. Airborne gravimetry with quantum technology: observations from Iceland and Greenland. https://essd.copernicus.org/articles/17/1667/2025/. Stand 2025-04-17. Geprüft 2026-08-28. Typ: Paper.CNES CARIOQA. CARIOQA. https://cnes.fr/en/projects/carioqa. Stand 2025-01-20. Geprüft 2026-08-28. Typ: Behörde.
  10. E2

    Type-III-Verschränkung/Heisenberg ist nicht die Klasse der heute deployten Uhren/OPMs/Gravimeter.

    Degen, Reinhard, Cappellaro. Quantum sensing. https://arxiv.org/html/1611.02427. Stand 2017-06. Geprüft 2026-08-28. Typ: Review (RMP 89).

6. Akteure und Anreize

Wer die Zeit hält, wer misst Felder

  1. E1

    NIST und BIPM (~450 Uhren, ~90 Labs) halten UTC; Fontänen kalibrieren, Maser laufen 24/7.

    NIST How Do We Know. How Do We Know What Time It Is?. https://www.nist.gov/atomic-clocks/how-do-we-know-what-time-it. Stand 2025-05-28. Geprüft 2026-08-28. Typ: Behörde.NIST F4 News. New Atomic Fountain Clock Joins Elite Group That Keeps the World on Time. https://www.nist.gov/news-events/news/2025/04/new-atomic-fountain-clock-joins-elite-group-keeps-world-time. Stand 2025-04-28. Geprüft 2026-08-28. Typ: Behörde.
  2. E1

    PTB charakterisiert kommerzielle SERF-OPM (QuSpin, FieldLine) auf Timing; klinische Relevanz verneint.

    Elzenheimer et al. Characterizing timing parameters in commercial SERF-OPM multichannel systems for biomagnetic field sensing. https://arxiv.org/html/2509.22198v1. Stand 2025-09. Geprüft 2026-08-28. Typ: Paper.
  3. E1

    ONERA/CNES-Linie (Bidel) und ESA AirQuantumGrav deployen Atomgravimeter auf Schiff und Flugzeug, hybrid.

    Bidel et al. 2018. Absolute marine gravimetry with matter-wave interferometry. https://www.nature.com/articles/s41467-018-03040-2. Stand 2018-02-12. Geprüft 2026-08-28. Typ: Paper.ESA AirQuantumGrav. AirQuantumGrav 2023. https://earth.esa.int/eogateway/campaigns/airborne-quantum-gravimetry-airquantumgrav-2023. Stand 2024-07. Geprüft 2026-08-28. Typ: Behörde/Datensatz.

7. Streitstand

Sechs Dinge, die nicht „die Quantensensorik“ sind

  1. E1

    Cs-SI vs. optische Laboruhren: genauer ≠ definiert. BACON-Repeatability-Loch gegen „Neudefinition erledigt“.

    NIST How Do We Know. How Do We Know What Time It Is?. https://www.nist.gov/atomic-clocks/how-do-we-know-what-time-it. Stand 2025-05-28. Geprüft 2026-08-28. Typ: Behörde.Marshall et al. High-stability single-ion clock with 5.5×10⁻¹⁹ systematic uncertainty. https://arxiv.org/html/2504.13071v1. Stand 2025-04. Geprüft 2026-08-28. Typ: Paper (PRL 135).Aeppli / BACON. Atomic clock frequency ratios with fractional uncertainty ≤3.2×10⁻¹⁸. https://arxiv.org/html/2512.21428v1. Stand 2025-12. Geprüft 2026-08-28. Typ: Paper.
  2. E1

    SQUID-Klinik vs. OPM-Forschung. Amplitude-Narrativ vs. höheres Empty-Room-Rauschen (Alem).

    Elzenheimer et al. Characterizing timing parameters in commercial SERF-OPM multichannel systems for biomagnetic field sensing. https://arxiv.org/html/2509.22198v1. Stand 2025-09. Geprüft 2026-08-28. Typ: Paper.Alem et al. An integrated full-head OPM-MEG system based on 128 zero-field sensors. https://www.frontiersin.org/journals/neuroscience/articles/10.3389/fnins.2023.1190310/full. Stand 2023-06-14. Geprüft 2026-08-28. Typ: Paper (Vendor+Klinik).
  3. E1

    CARIOQA 2030 planned vs. „ESA-Quantensatellit 2026“.

    CNES CARIOQA. CARIOQA. https://cnes.fr/en/projects/carioqa. Stand 2025-01-20. Geprüft 2026-08-28. Typ: Behörde.

8. Offene Fragen

  1. Budker & Romalis Nature Physics HTML (arXiv physics/0611246 geöffnet 2026-09-04 als Quelle 19); Kominis 2003 Nature geöffnet 2026-09-13 (Quelle 20); Allred 2002 weiter geschlossen.
  2. Barry RMP 2020 NV-Sensitivity-Review.
  3. Gerginov Metrologia 2025 Körper — NIST-F4 Shift-Tabelle.
  4. Dimarcq 2024 SI-Roadmap-PDF.
  5. OSCAR-QUBE ISS NV — Körper fehlt.
  6. iXblue/Exail aktuelles AQG-Datenblatt.
  7. CSAC / GPS-III Allan-Deviation aus Herstellerpapier.
  8. SQUID-MEG Noise-Floor 2026 (Elekta/CTF Spec).
  9. Live-Inventar 2026: AQG-Geräte, OPM-MEG-Installationen, optische Uhren in UTC.

9. Änderungen

  • v2.3-draft2026-10-25: Tofful et al. NPL–PTB-Yb⁺-Uhrenvergleich arXiv:2610.29980 (Quelle 30, E2, PDF) — 2220 km Glasfaser, 12,6 Tage Daten 2025; Differenz 1,0(4,8)×10⁻¹⁸, erstmals international unter 5×10⁻¹⁸; Budget: Uhren 2,8, Faser 0,9, Rotverschiebung 3,5 (gut 3 cm Geopotential-Höhe); Lorentz α = −2,4(2,3)×10⁻⁹ (~5× bessere Unsicherheit); ein Paar, Geodäsie dominiert; Preprint.
  • v2.2-draft2026-10-21: Kang et al. Supraleiter-Spin-Hybrid-Magnetometer arXiv:2610.27764 (Quelle 29, E2, PDF) — MnZn-Ferrit + SQUID, 7 mK; <100 aT/√Hz, 66 aT/√Hz bei 24 kHz (~3× besser als Einzel-SQUID); 10 Tage, 1 728/830 723 Kandidaten verworfen; Axion-Elektron-Grenzen 5–60 kHz ×10 strenger (terrestrisch); Array-Projektion E3; Laborprototyp.
  • v2.1-draft2026-10-18: Nagamori et al. Barium-Feinstruktur-Interferometrie arXiv:2610.20168 (Quelle 28, E2, PDF) — erstes MZ zwischen metastabilen Feinstruktur-Zuständen, Sichtbarkeit >10 %; Zeeman 3,7×10⁷ vs 5,75×10¹⁰ Hz/T²; Gradient ~50× toleranter (Rechnung, E3); ko-propagierend, mm ≠ Sensor.
  • v2.0-draft2026-10-14: Okaniwa et al. CW-ODMR AC-Magnetometrie arXiv:2610.13153 (Quelle 27, E1, PDF) — 14,4–632 MHz; 0,558 µT/√Hz / 24,4 µT/√Hz; ohne Pulssequenzen; Lab ≠ Klinik.
  • v1.9-draft2026-10-10: Th-229-Festkörper-Kernuhr Wang, Yin et al. arXiv:2610.10056 (Quelle 26, E2, PDF) — 30 h geregelt bei 148,4 nm; 1,24 × 10⁻¹³ bei 10⁴ s; Dauerbetrieb ≠ Genauigkeit.
  • v1.8-draft2026-10-06: Araki et al. NV-Diamant DQ-4-Ramsey Dual-Feedback arXiv:2610.05907 (Quelle 25, E1, PDF) — 7,0 pT/√Hz über 4 h; +2,8 K kompensiert; 64 fT/√Hz nach ~4 h Mittelung (N = 14 449) im Schild; 2,5-pT-Testfeld; Mittelung ≠ Echtzeit-MEG.
  • v1.7-draft2026-09-28: Parashar et al. MAS-Kristalle arXiv:2609.30899 (Quelle 24, E1, PDF) — Minuten-Wachstum; RT-ODMR; CT <~4 MHz; P:PQ T2=0,56 µs / CPMG 1,35 µs; Lab ≠ Klinik/GPS.
  • v1.6-draft2026-09-27: Luo et al. DBT-Antenne arXiv:2609.29736 (Quelle 23, E1, PDF) — CE 97±2 %; ~10⁸ Photonen/s first lens; Indist. 91,2±2,3 %; Purity 97,7 %; Kryo ≠ Raumtemperatur-Deploy.
  • v1.5-draft2026-09-22: Gao et al. NV many-body Magnetometrie arXiv:2609.03039 (Quelle 22, E1, PDF) — bis 7,9(2) dB Signal- / 8,8(3) dB Noise-Gain; Amplifikation 5,4×; ~50 nm k-resolved; Labor ≠ Klinik/GPS.
  • v1.4-draft2026-09-17: Annirudh et al. portable NV-Magnetometer arXiv:2609.16901 (Quelle 21, E1, PDF) — ungeschirmt Noise-Factor 1,0±0,1; zehnfache Drift-Unterdrückung; pT ≠ Klinik/GPS.
  • v1.3-draft2026-09-13: Kominis et al. Nature 2003 SERF (Quelle 20, DOI 10.1038/nature01484, E1) geöffnet — 0,54 fT/√Hz in 0,3 cm³; Limit <0,01 fT/√Hz; 2 mm Lokalisierung; Labor ≠ Klinik/GPS. Allred 2002 weiter geschlossen.
  • v1.2-draft2026-09-04: Budker & Romalis Optical Magnetometry (Quelle 19, arXiv physics/0611246) geöffnet — SERF >10⁻¹⁵ T/√Hz, Limit <10⁻¹⁷, Regime <~10 nT, keine Kryogenik. E2 Review; Nature-Physics-HTML weiter 429-Historie.
  • v1.1-draft2026-09-03: Bothwell et al. Nature 2022 (Quelle 18, DOI 10.1038/s41586-021-04349-7, NSF PAR AAM) geöffnet — millimetre gravitativer Rotverschiebung in ~100k ⁸⁷Sr, 7.6×10⁻²¹, Labor nicht Feld; Cs bleibt SI-Definition.
  • v1.0-draftErstfassung aus Prüfprotokoll 2026-08-28.

10. Quellenverzeichnis

Nr. Quelle Stand Geprüft Grad
1 Degen, C. L.; Reinhard, F.; Cappellaro, P.. Quantum sensing. https://arxiv.org/html/1611.02427. Typ: Review (RMP 89). E1
2 Marshall, M. C.; Rodriguez Castillo, D. A.; Arthur-Dworschack, W. J.; Aeppli, A.; et al.. High-stability single-ion clock with 5.5×10⁻¹⁹ systematic uncertainty. https://arxiv.org/html/2504.13071v1. Typ: Paper (PRL 135). E1
3 Aeppli, A.; et al. (BACON Collaboration). Atomic clock frequency ratios with fractional uncertainty ≤3.2×10⁻¹⁸. https://arxiv.org/html/2512.21428v1. Typ: Paper. E1
4 Bidel, Y.; Zahzam, N.; Blanchard, C.; Bonnin, A.; Cadoret, M.; Bresson, A.; Rouxel, D.; Lequentrec-Lalancette, M. F.. Absolute marine gravimetry with matter-wave interferometry. https://www.nature.com/articles/s41467-018-03040-2. Typ: Paper. E1
5 Bidel, Y.; Zahzam, N.; Bresson, A.; Blanchard, C.; Cadoret, M.; Olesen, A. V.; Forsberg, R.. Absolute airborne gravimetry with a cold atom sensor. https://arxiv.org/html/1910.06666. Typ: Paper (J. Geodesy). E1
6 Ménoret, V.; Vermeulen, P.; Le Moigne, N.; Bonvalot, S.; Bouyer, P.; Landragin, A.; Desruelle, B.. Gravity measurements below 10⁻⁹ g with a transportable absolute quantum gravimeter. https://www.nature.com/articles/s41598-018-30608-1. Typ: Paper. E1
7 NIST. NIST Ion Clock Sets New Record for Most Accurate Clock in the World. https://www.nist.gov/news-events/news/2025/07/nist-ion-clock-sets-new-record-most-accurate-clock-world. Typ: Behörde. E2
8 NIST. New Atomic Fountain Clock Joins Elite Group That Keeps the World on Time. https://www.nist.gov/news-events/news/2025/04/new-atomic-fountain-clock-joins-elite-group-keeps-world-time. Typ: Behörde. E2
9 NIST. How Do We Know What Time It Is?. https://www.nist.gov/atomic-clocks/how-do-we-know-what-time-it. Typ: Behörde. E1
10 NIST. Clocks Galore. https://www.nist.gov/atomic-clocks/how-atomic-clocks-work/clocks-galore. Typ: Behörde. E2
11 NIST. NIST’s Cesium Fountain Atomic Clocks. https://www.nist.gov/pml/time-and-frequency-division/time-realization/cesium-fountain-atomic-clocks. Typ: Behörde. E1
12 Elzenheimer, E.; Matz, H.; Zerfowski, J.; Anders, P.; Höft, M.; Rieger, R.; Soekadar, S. R.; Robinson, S.; Knappe-Grüneberg, S.. Characterizing timing parameters in commercial SERF-OPM multichannel systems for biomagnetic field sensing. https://arxiv.org/html/2509.22198v1. Typ: Paper. E1
13 Alem, O.; Hughes, K. J.; et al.. An integrated full-head OPM-MEG system based on 128 zero-field sensors. https://www.frontiersin.org/journals/neuroscience/articles/10.3389/fnins.2023.1190310/full. Typ: Paper (Vendor+Klinik). E2
14 Taylor, J. M.; Cappellaro, P.; Childress, L.; Jiang, L.; Budker, D.; Hemmer, P. R.; Yacoby, A.; Walsworth, R.; Lukin, M. D.. High-sensitivity diamond magnetometer with nanoscale resolution. https://arxiv.org/html/0805.1367. Typ: Paper (Proposal). E1
15 CNES. CARIOQA. https://cnes.fr/en/projects/carioqa. Typ: Behörde. E3
16 ESA. AirQuantumGrav 2023. https://earth.esa.int/eogateway/campaigns/airborne-quantum-gravimetry-airquantumgrav-2023. Typ: Behörde/Datensatz. E1
17 Jensen, T. E.; Dale, B.; Stokholm, A.; Forsberg, R.; Bresson, A.; Zahzam, N.; Bonnin, A.; Bidel, Y.. Airborne gravimetry with quantum technology: observations from Iceland and Greenland. https://essd.copernicus.org/articles/17/1667/2025/. Typ: Paper. E1
18 Bothwell, T.; Kennedy, C. J.; Aeppli, A.; Kedar, D.; Robinson, J. M.; Oelker, E.; Staron, A.; Ye, J.. Resolving the gravitational redshift across a millimetre-scale atomic sample. https://doi.org/10.1038/s41586-021-04349-7. Typ: Paper (Nature; NSF PAR AAM). E1
19 Budker, D.; Romalis, M.. Optical Magnetometry. https://arxiv.org/pdf/physics/0611246. Typ: Paper (Review; arXiv physics/0611246; Nat. Phys. 2007). E2
20 Kominis, I. K.; Kornack, T. W.; Allred, J. C.; Romalis, M. V.. A subfemtotesla multichannel atomic magnetometer. https://doi.org/10.1038/nature01484. Typ: Paper (Nature; Volltext-PDF). E1
21 Annirudh, K. P.; Rane, V.; Atakar, S.; Joshi, S.; Mangat, M.; Gharat, J.; Tallur, S.; Saha, K.. Portable Vector NV-Diamond Magnetometer for Shot-Noise-Limited, Drift-Free Operation in Unshielded Environments. https://arxiv.org/abs/2609.16901. Typ: Paper (arXiv; PDF geöffnet). E1
22 Gao, H.; Put, P.; Leitao, N. T.; Köylüoğlu, N. U.; Maccabe, A.; Mammen, M.; Dandavate, S.; Hughes Wyatt, L. B.; Martin, L. S.; Bleszynski Jayich, A. C.; Park, H.; Lukin, M. D.. Nanoscale magnetometry via collective many-body dynamics in diamond. https://arxiv.org/abs/2609.03039. Typ: Paper (arXiv; PDF geöffnet). E1
23 Luo, S.; Hebenstreit, T.; Shkarin, A.; Renger, J.; Utikal, T.; Götzinger, S. (Max Planck Institute for the Science of Light; FAU Erlangen-Nuremberg). 100 million photons per second from a single organic molecule. https://arxiv.org/abs/2609.29736. Typ: Paper (arXiv; PDF geöffnet). E1
24 Parashar, M.; Chen, G.; Druga, E.; Tan, L. Z.; Reimer, J.; Ajoy, A.. Room-temperature quantum-sensing molecular crystals grown in minutes. https://arxiv.org/abs/2609.30899. Typ: Paper (arXiv; PDF geöffnet). E1
25 Araki, Y.; Sekiguchi, T.; Hatano, Y.; Sekiguchi, N.; Li, Z.; Shinei, C.; Miyakawa, M.; Taniguchi, T.; Teraji, T.; Abe, H.; Onoda, S.; Ohshima, T.; Hatano, M.; Iwasaki, T. (Institute of Science Tokyo; NIMS; Univ. Tsukuba; QST; Tohoku Univ.). Robust Diamond Quantum Sensing in Double-Quantum 4-Ramsey Interferometry by Dual-Feedback Scheme. https://arxiv.org/abs/2610.05907. Typ: Paper (arXiv; PDF geöffnet). E1
26 Wang, P.; Yin, X.-F.; Wang, H.; Liu, J.; … Beeks, K.; … Schumm, T.; … Pan, J.-W.; Chen, Y.-A. (USTC / Hefei National Laboratory; SIOM CAS; TU Wien). A solid-state nuclear clock based on VUV absorption spectroscopy of 229Th. https://arxiv.org/abs/2610.10056. Typ: Paper (arXiv; PDF geöffnet). E2
27 Okaniwa, R.; Suzuki, R.; Matsuzaki, Y.; Tokuda, N.; Ishi-Hayase, J. (Keio University; Chuo University; Kanazawa University). Continuous-wave AC magnetometry up to hundreds of megahertz using nitrogen-vacancy centers under a strong transverse magnetic field. https://arxiv.org/abs/2610.13153. Typ: Paper (arXiv; PDF geöffnet). E1
28 Nagamori, M.; Hatano, H.; Hosoya, T.; Miyazawa, Y.; Sato, T.; Kozuma, M. (Institute of Science Tokyo; Japan Aviation Electronics Industry). Fine-structure Raman interferometry with metastable barium for magnetically resilient inertial sensing. https://arxiv.org/abs/2610.20168. Typ: Paper (arXiv; PDF geöffnet; Vorschlag + Prinzip-Experiment). E2
29 Kang, R.; Zhang, J. (University of Science and Technology of China; Hefei National Laboratory); Rong, L. (Shanghai Institute of Microsystem and Information Technology, CAS; UCAS; SIM United Superconducting Technology Co.); Rong, X. (USTC; Hefei National Laboratory; Zhejiang University). Searching for Axion Dark Matter via Superconductor-Spin Hybrid Magnetometers. https://arxiv.org/abs/2610.27764. Typ: Paper (arXiv; PDF geöffnet; Labor-Experiment). E2
30 Tofful, A.; Filzinger, M.; Schmidt, T.; … Godun, R. M.; Huntemann, N. (29 authors; National Physical Laboratory; Physikalisch-Technische Bundesanstalt; LPL Université Sorbonne Paris Nord/CNRS; Leibniz Universität Hannover; LNE-OP Observatoire de Paris). International atomic clock comparison achieving 5 × 10⁻¹⁸ uncertainty. https://arxiv.org/abs/2610.29980. Typ: Paper (arXiv; PDF geöffnet; Messkampagne zweier Metrologie-Institute, 1,09×10⁶ s Daten). E2

11. Unsicherheitsprotokoll

Gesamtunsicherheit dieses Eintrags, gebunden an das Prüfprotokoll vom 2026-08-28 plus Bothwell Nature 2022 (NSF PAR AAM) 2026-09-03, Budker/Romalis arXiv 2026-09-04, Kominis Nature 2003 (2026-09-13, Quelle 20), Annirudh 2026-09-17 (21), Gao 2026-09-22 (22) Luo DBT-Antenne 2026-09-27 (23), Parashar MAS 2026-09-28 (24) Araki NV-Dual-Feedback 2026-10-06 (25), Wang/Yin Th-229 2026-10-10 (26), Okaniwa CW-ODMR 2026-10-14 (27) Nagamori Barium-Feinstruktur-Interferometrie 2026-10-18 (28, E2), Kang et al. Hybrid-Magnetometer 2026-10-21 (29, E2) und Tofful et al. NPL–PTB-Uhrenvergleich 2026-10-25 (30, E2). Öffnungen inkl. Bothwell AAM (E1), Budker/Romalis arXiv (E2), Kominis (E1), Annirudh/Gao/Luo/Parashar/Araki (E1); Bothwell/Budker-arXiv/Kominis aus der harten Unopened-Liste entfernt. Nicht als Warrant: Wikipedia, Vendor-µGal ohne Paper, „Quantensensoren ersetzen GPS“, CARIOQA-2030 als Hardware-Existenz.

  • Etabliert (Schicht 1): NPL–PTB-Yb⁺-Uhren über 2220 km Faser 1,0(4,8)×10⁻¹⁸, erstmals international <5×10⁻¹⁸ (30, E2); Cs-SI und UTC-Architektur; Al⁺-Laboruhr; BACON-Verhältnisse inkl. Repeatability-Loch; Bothwell millimetre Rotverschiebung (18); SERF-OPM Timing/Klinik-nicht-gezeigt; Budker/Romalis SERF-Review (19); Kominis 2003 SERF-Lab 0,54 fT/√Hz (20, E1); Annirudh portable NV (21); Gao NV many-body (22); Luo DBT-Antenne ~10⁸ Photonen/s (23, E1); Parashar MAS RT-ODMR / T2=0,56 µs (24, E1); Araki NV-Dual-Feedback 7,0 pT/√Hz über 4 h / 64 fT/√Hz gemittelt (25, E1); Nagamori Ba-Feinstruktur-Mach-Zehnder >10 % Sichtbarkeit, Zeeman ~10³× kleiner (28, E2); Kang Hybrid-Magnetometer 66 aT/√Hz bei 24 kHz, Axion-Grenzen ×10 (29, E2); GIRAFE/AQG Hybrid-Messungen.
  • Behauptet (Schicht 2): NPL–PTB als Schritt zur Neudefinition der Sekunde (30, E3); SI-Neudefinition-Meilenstein; 3 cm Chronometrie; CARIOQA 2030; NV-fT-Projektion 2008; Araki MEG-Abstandsvorteil (E3); Nagamori Ba-Gradiententoleranz ~50× für 100 m/Monat (E3); Kang Array-Projektion >10⁴ (E3).
  • Eingeschränkt (Schicht 3): NPL–PTB ein Paar/eine Kampagne, Geodäsie dominiert, Laboruhr ≠ Navigation (30); optisch ≠ GPS (inkl. Bothwell Lab-Rotverschiebung ≠ GPS-Ersatz); OPM ≠ Klinik; NV ≠ fT-Feldgerät (Annirudh 2026 pT-Noise-Factor ≠ Klinik; Gao 2026 dB-Gain Labor ≠ Klinik/GPS); Luo DBT Kryo-Antenne ≠ Raumtemperatur-Deploy; Parashar MAS-Lab-Kristall ≠ Klinik/GPS; Araki 64 fT/√Hz gemittelt ≠ Echtzeit-MEG; Kang 7-mK-Prototyp ≠ Feld-/Klinik-Magnetometer; Nagamori mm-Prinzip-Experiment ≠ Navigationssensor; Gravimeter ≠ µGal-Flug ohne Filter; Type III nicht deployt.

Nicht geöffnet (kein Warrant)

  • Budker, Romalis Nat. Phys. 2007 HTML — HTTP 429 Historie; arXiv-Körper Quelle 19.
  • Barry et al. RMP 2020 — Review-Körper nicht geöffnet.
  • Allred et al. PRL 2002 Volltext — weiter geschlossen (OA closed). Kominis 2003 Nature geöffnet 2026-09-13 (Quelle 20).
  • Gerginov Metrologia 2025 Körper.
  • Dimarcq Metrologia 2024 Roadmap-PDF.
  • OSCAR-QUBE ISS; kompakte NV-Magnetometer 2025 (PRA 23, 034008; Dai) — Snippets, nicht geöffnet.
  • iXblue/Exail / Muquans AQG-Datenblatt — Timeout.
  • QuSpin/FieldLine Spec-PDFs; Microchip CSAC-Datenblatt.
  • Boto NeuroImage 2017; Peters/Chu Nature 1999; Kasevich & Chu 1991.