Neue Weise des Haltens Zeit Zecken voraus

Eine neue Art von Zeit und zeitabhängige Signale rund um den Globus hat einen Schritt nach vorn in einen neuen europäischen Test.

Atomuhren basierend auf die Schwingungen des Cäsium-Atom Zeit erstaunlich stabil halten und auch die genaue Länge einer Sekunde zu definieren. Aber Cäsium Uhren sind nicht mehr die genaueste. Diesen Titel wurde verlegt, um eine optische Uhr befindet sich an der US-National Institute of Standards und Technologie (NIST) in Boulder, Colorado, die Zeit, innerhalb von 1 Sekunde in 3,7 Milliarden Jahren halten können.

Bevor diese neu gewonnene Präzision die zweite definieren oder zu neuen Anwendungen wie ultra-präzisen Navigation führen kann, wird das System zur Zeit rund um den Globus Kommunikation ein Upgrade benötigen. Vor kurzem haben Wissenschaftler von der Max Planck Institut für Quantenoptik, im Süden von Deutschland, und das Eidgenössische Institut für physikalische und technische Angelegenheiten im Norden genommen einen ersten Schritt auf diesem Weg erfolgreich senden eine hochgenaue Taktsignal über viele Hunderte von Kilometern von Landschaft, die ihre beiden Institutionen zu trennen.

Die Forscher präsentieren ihre Ergebnisse auf der Konferenz über Laser und Electro Optics stattfindet kann 6-11 in San Jose, Kalifornien.

"In den letzten zehn Jahren eine neue Art der Frequenz standard entwickelt worden optische Übergänge, die sogenannte optische Uhr basiert auf", sagt Stefan Droste, ein Forscher am Max-Planck-Institut für Quantenoptik. Die NIST optische Uhr ist beispielsweise mehr als hundert Mal genauer als die Cäsium-Uhr, die als primäre Zeitstandard der Vereinigten Staaten dient.

Extrem präzise Zeitmessung – und die Fähigkeit, den Weltstandard Zeit über große Entfernungen hinweg zu kommunizieren – ist entscheidend für unzählige Anwendungen, einschließlich Navigation, internationaler Handel, Seismologie und grundlegende Quantum Physik. Leider sind die satellitengestützte Links aktuell verwendet, um diesen Standard zu kommunizieren nicht bis zur Aufgabe der Übertragung solcher eines stabilen Signals, also die zweite seine weniger präzise messen behält. LWL-Verbindungen könnte besser funktionieren, aber bisher nur über kurze Distanzen, wie die Trennung von Gebäuden auf dem gleichen Campus oder im gleichen Stadtgebiet getestet worden.

"Der durchschnittliche Abstand zwischen Instituten, die Frequenzstandards in Europa betreiben in der Größenordnung von ein paar tausend Kilometer", stellt Droste. "Diese großen Entfernungen mit optischer Verbindung spanning ist nicht nur wegen der weitere Abbau des übertragenen Signals, aber auch Herausforderung, denn mehrere Sendestationen Klimaanlage installiert und den Link Weg kontinuierlich betrieben werden müssen." Droste und seine Kollegen waren in der Lage, die Herausforderungen zu bewältigen, indem Sie neun Signalverstärkern entlang einer 920 Kilometer langen Glasfaser-Verbindung installieren. Sie übertragen erfolgreich ein Frequenzsignal mit mehr als 10 Mal die Genauigkeit, als für die heutige präzisesten optische Uhren erforderlich wäre.