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Der Schlüssel zu deren hypothetisch noch höheren Genauigkeit liegt darin, dass ein Atomkern als Taktgeber weniger störungsanfällig ist als oft mit Cäsium- oder Strontium-Atomen betriebene Atomuhren. Zwei noch nicht von Fachkollegen überprüfte Arbeiten - eine davon unter Leitung von Schumm in Wien - berichten nun über einen wichtigen Schritt zu einer echten Atomkernuhr. In beiden Fällen richten die Physiker einen Laserstrahl auf den Thorium-229-Kern und beobachten dann minimale Veränderungen. Wenn der Laser die Atome in der exakt richtigen Frequenz anregt, wird das Signal eigentlich schwächer. Kommt es hingegen zu einer Mini-Verschiebung der Laserfrequenz - und damit also einem ansteigenden Signal -, kann die Frequenz sofort wieder korrigiert werden.
Der Atomkern selbst gibt also nicht nur den Takt für die "Uhr" vor, sondern stabilisiert sie auch gleich mit. Die Teams konnten auf diese Weise zeigen, dass so eine Genauigkeit von einer Sekunde pro 30 Millionen Jahre Abweichung erreicht werden kann. Das ist zwar noch weniger als die Atomuhr-Abweichung von einer Sekunde pro 40 Milliarden Jahre, der Ansatz zeige aber auf, wie Atomkernuhren aussehen könnten, die noch präziser arbeiten. Das Forschungsfeld habe sich damit von einer "ruhigen Nische" zu einer mit "ernstem, aber freundschaftlichen globalen Wettbewerb" weiterentwickelt, wird Schumm im Fachmagazin "Nature" zitiert.
Service: Arbeit des Teams um Schumm: https://doi.org/10.48550/arXiv.2606.04997 ; Arbeit der chinesischen Kollegen: https://doi.org/10.48550/arXiv.2606.08870
WIEN - ÖSTERREICH: FOTO: APA/Matthias Heisler/TU Wien
