Neue Rekord-Atomuhr tickt mit bisher unerreichter Präzision

23. August 2013, 12:04
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"Pendelschläge" weichen im Schnitt nur ein Billiardstelpromille voneinander ab

Boulder/Wien - Uhren gehen deshalb falsch, weil ihre jeweiligen "Pendel" geringen Schwankungen unterliegen. US-Physiker haben nun nach zehnjähriger Arbeit eine Atomuhr vorgestellt, die so gleichmäßig getaktet ist, dass ihre einzelnen "Pendelschläge" durchschnittlich nur ein Billiardstelpromille voneinander abweichen. Das ist so gleichmäßig, dass zwei solcher Uhren über das gesamte Alter des Universums in perfektem Gleichschritt ticken würden.

Als Taktgeber verwendeten die Physiker um Andrew Ludlow (National Institute of Standards and Technology in Boulder) 10.000 ultrakalte Atome der seltenen Erde Ytterbium, die auf zehn Millionstel Grad über dem absoluten Nullpunkt der Temperatur (minus 273,15 Grad Celsius) gekühlt und in einem optischen Gitter aus Laserlicht eingefangen wurden. Mit einem weiteren Laser regten die Forscher die Atome an, charakteristische Strahlung auszusenden, und maßen sie dann.

Zehnmal stabiler als alle anderen Atomuhren

Um zu untersuchen, wie stabil die Ytterbium-Uhr tickt, kam eine vor kurzem gebaute zweite Version zum Einsatz. Beide Uhren wurden dann miteinander verglichen. Die absolute Genauigkeit der Uhr, also wie akkurat sie die Zeit misst, haben die Forscher noch nicht bestimmt. In der vorliegenden Studie ging es ihnen nur um die Gleichmäßigkeit der Pendelschläge. Wie sie im Fachblatt "Science" schreiben, ist ihre Uhr damit mindestens zehnmal stabiler als alle anderen Atomuhren, die etwa für Telekommunikation und Navigation eine wichtige Rolle spielen. (red; APA, DER STANDARD, 23.8.2013)

  • Die Forscher vom National Institute of Standards and Technology in Boulder ließen zwei Ytterbium-Uhren (Yb-1 und Yb-2) gegeneinander antreten. Als Taktgeber dienen rund 10.000 Atome, die auf zehn Millionstel Grad über dem absoluten Nullpunkt gekühlt und in einem sogenannten optischen Gitter aus Laserlicht eingefangen sind (oben rechts). Angeregt werden die Atome von einem Laserstrahl, der mit Hilfe eines optischen Resonators (optical cavity) stabilisiert wird.
    foto: nist

    Die Forscher vom National Institute of Standards and Technology in Boulder ließen zwei Ytterbium-Uhren (Yb-1 und Yb-2) gegeneinander antreten. Als Taktgeber dienen rund 10.000 Atome, die auf zehn Millionstel Grad über dem absoluten Nullpunkt gekühlt und in einem sogenannten optischen Gitter aus Laserlicht eingefangen sind (oben rechts). Angeregt werden die Atome von einem Laserstrahl, der mit Hilfe eines optischen Resonators (optical cavity) stabilisiert wird.

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