Quantum Atomic Clocks Die Präzision der Zukunft

Die Atomuhr ist keine neuere Erfindung. Die in den 1950-Systemen entwickelte Atomuhr auf Cäsiumbasis liefert uns genau die Zeit für ein halbes Jahrhundert.

Die Cäsium Atomuhr ist buchstäblich zum Fundament unserer Zeit geworden. Das Internationales Einheitensystem (SI) definieren eine Sekunde als eine bestimmte Anzahl von Schwingungen des Atoms Caesium und Atomuhren regieren viele der Technologien, die wir bei einer täglichen Nutzung leben: Das Internet, Satellitennavigation, Flugsicherung und Ampeln um nur zu nennen ein paar.

Jüngste Entwicklungen bei optischen Quantenuhren, die einzelne Atome von Metallen wie Aluminium oder Strontium verwenden, sind jedoch tausendmal genauer als herkömmliche Atomuhren. Um dies zu verdeutlichen, die beste Cäsium-Atomuhr, wie sie von Instituten wie NIST (Nationales Institut für Standards und Zeit) oder NPL (National Physical Laboratory) verwendet wird, um den globalen Zeitmaßstab der Welt zu bestimmen UTC (Coordinated Universal Time), ist innerhalb von einer Sekunde alle 100 Millionen Jahre genau. Diese neuen quantenoptischen Uhren sind jedoch alle 3.4 Milliarden Jahre genau - fast so lange wie die Erde alt ist.

Für die meisten Menschen ist ihre einzige Begegnung mit einer Atomuhr sein Zeitsignal ist ein Netzwerk-Zeitserver or NTP-Gerät (Network Time Protocol) zum Zwecke der Synchronisierung von Geräten und Netzwerken, und diese Atomuhrsignale werden unter Verwendung von Cäsium-Uhren erzeugt.

Und bis sich die Wissenschaftler der Welt auf ein einzelnes Atom einigen können, um Cäsium zu ersetzen, und ein einziges Uhrendesign, um UTC zu halten, wird keiner von uns in der Lage sein, diese unglaubliche Genauigkeit auszunutzen.

Dieser Beitrag wurde geschrieben von

Stuart

Weiterführende Literatur