50 Prozent präziser

Forscher entwickeln genaueste Atomuhr der Welt

(Bild: The Ye group and Brad Baxley, JILA)

US-Wissenschaftler haben nach eigenen Angaben die genaueste Uhr der Welt entwickelt. Die Rekord-Atomuhr gehe erst nach fünf Milliarden Jahren um eine Sekunde falsch, berichten Entwickler des National Institute of Standards and Technology (NIST) und der Universität von Colorado im britischen Fachblatt "Nature".

Die sogenannte Strontium-Gitteruhr übertreffe mit ihrer Genauigkeit den bisherigen Rekordhalter um 50 Prozent, erläutert das NIST in einer Mitteilung. Die experimentelle Anlage (Bild) ticke nicht nur besonders genau, sondern auch besonders gleichmäßig, berichten die Forscher um Jun Ye vom gemeinsamen Labor JILA des NIST und der Universität von Colorado in Boulder.

Ihre "Pendelschläge" weichen demnach im Mittel nur einige Billiardstel Promille voneinander ab. Die Strontium-Gitteruhr sei die erste Atomuhr, die den Weltrekord sowohl für Genauigkeit als auch für Gleichmäßigkeit halte.

(Bild: The Ye group and Brad Baxley, JILA)

Extrem präzise Uhren sind wichtig für zahlreiche praktische Anwendungen von Navigation über Erdvermessung bis zur elektronischen Kommunikation. Außerdem überprüfen Forscher damit, ob sich Naturkonstanten oder -gesetze womöglich mit der Zeit ändern. Der bisherige Standard für die Atomzeit sind Cäsium-Uhren, bei denen die Zeit über die regelmäßigen Schwingungen von Cäsium-Atomen gemessen wird.

Strontium-Atome als Taktgeber
Die in der neuen Uhr verwendeten Strontium-Atome (im kleinen Bild blau) schwingen sehr viel schneller, etwa 430 Billionen Mal pro Sekunde, was eine genauere Messung ermöglicht. Der Taktgeber der JILA-Uhr besteht aus Tausenden tiefgekühlten Strontium-Atomen, die in ungefähr 100 runden optischen Gittern gefangen sind und per Laser zum Schwingen angeregt werden. Die Schwingungen werden gezählt, so wird die Zeit gemessen.