Die nächste Generation von Atomuhren „tickt“ mit der Frequenz eines Lasers. Das ist rund 100 000-mal schneller als die Mikrowellenfrequenzen der Cäsiumuhren, die zurzeit die Sekunde erzeugen. Diese optischen Uhren sind noch in der Erprobungsphase, doch bereits jetzt sind einige davon hundertmal genauer. Deshalb sollen sie in Zukunft die Basis für die weltweite Sekunden-Definition im Internationalen Einheitensystem (SI) werden. Zuvor müssen diese optischen Uhren allerdings ihre Zuverlässigkeit durch wiederholte Tests und weltweite Vergleiche unter Beweis stellen.
Die PTB gehört dabei zu den weltweit führenden Einrichtungen und hat bisher eine beeindruckende Reihe von verschiedenen optischen Uhren realisiert – darunter optische Einzel-Ionenuhren und optische Gitteruhren. Nun wurde die hohe Genauigkeit auch in einem neuartigen Uhrentyp unter Beweis gestellt, der das Potenzial hat, Zeit und Frequenz 1000-mal genauer zu messen als die Cäsiumuhren, die aktuell die SI-Sekunde realisieren. Hierfür wurde diese neue Ionen-Kristall-Uhr mit anderen optischen Uhren verglichen und ein neuer Genauigkeitsrekord erzielt. Über die Ergebnisse der Messkampagne, die auch im Rahmen des Exzellenzclusters QuantumFrontiers und des Sonderforschungsbereichs DQ-mat entstand, berichten die Forschenden in der aktuellen Ausgabe von Physical Review Letters.
Zur kompletten Meldung auf der Webseite der PTB.
Originalpublikation
H. N. Hausser, J. Keller, T. Nordmann, N. M. Bhatt, J. Kiethe, H. Liu, I. M. Richter, M. von Boehn, J. Rahm et al. :
115In+−172Yb+ Coulomb Crystal Clock with 2.5 × 10−18 Systematic Uncertainty.
Phys. Rev. Lett. 134, 023201.
DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.134.023201
