Forschung & Entwicklung

Ultrapräzise Zeitsignale

Eine Designstudie beschäftigt sich mit einem zukünftigen Netzwerk zur Verteilung hochgenauer optischer Frequenzen und Zeitsignale. Die ultrapräzisen Signale sollen zum Beispiel eine verbesserte Synchronisierung von Messstationen etwa für die Astronomie und die Beobachtung des Klimawandels ermöglichen.

Physiker und Geodäten der Universität Bonn sind am Forschungsprojekt ‚Clock Optical Network Services – Design Study‘ (Clonets-DS) beteiligt. Von den rund drei Millionen Euro, die die Europäische Union für das Projekt in den nächsten zwei Jahren bereitstellt, fließen rund 230 000 Euro an die Universität Bonn. An dem Projekt beteiligt sind Professor Jürgen Kusche vom Institut für Geodäsie und Geoinformation, Professor Dieter Meschede (Quantentechnologie, Institut für Angewandte Physik) und Professor Simon Stellmer (Quantenmetrologie, Physikalisches Institut).

Zukünftig sollen der Wissenschaft ultrapräzise Zeit- und Frequenzinformationen durch eine gemeinsame europäische Forschungsinfrastruktur bereitgestellt werden. Bereits jetzt wird Laserlicht über ausgewählte Glasfaserverbindungen quer durch Europa geschickt, in Zukunft soll die Frequenz dieses Lichts durch mehrere Atomuhren aber auf 18 Stellen nach dem Komma genau festgelegt werden. Nutzer könnten dann – ähnlich wie bei der Schwingung einer Pendeluhr – daraus eine Zeitskala ableiten, die überall in Europa exakt genau gleich ist und zur Synchronisierung von lokalen Atomuhren dient.

Eine noch exaktere Zeitbestimmung würde zum Beispiel für eine höhere Genauigkeit bei Navigationssystemen sorgen. „Sie wäre, bei Ausnutzung relativistischer Effekte, auch für die Vermessung des Erdgravitationsfeldes und die Erfassung des Klimawandels – abschmelzende Gletscher und steigende Meeresspiegel – sowie für die Radioastronomie wichtig“, sagt Professor Kusche.

Das Internetverbindungsnetzwerk Géant koordiniert das Projekt Clonets-DS, an dem zahlreiche Wissenschaftler aus Deutschland, Polen, Frankreich, Italien, Tschechien, Spanien und dem Vereinigten Königreich beteiligt sind. Die anderen deutschen Projektpartner sind die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) in Braunschweig, die TU München sowie das Unternehmen Menlo Systems.

von mn

www.uni-bonn.de

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