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Optische Frequenzmessung bis zur 21. Stelle

31. Januar 2020, 12:54 Uhr   |  Nicole Wörner

Optische Frequenzmessung bis zur 21. Stelle
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DFC CORE + von Toptica

Für die empfindlichsten Instrumente, die jemals hergestellt wurden - optische Uhren - haben Wissenschaftler der PTB und des Herstellers Toptica den rauscharmen Frequenzkamm DFC CORE + entwickelt. Er punktet mit einer Rekordstabilität und -genauigkeit.

Die besten optischen Uhren basieren auf der Anregung optischer Übergänge kalter Atome mit sehr stabilem und schmalbandigem Laserlicht. Die kalten Atome dienen als Referenz und liefern die Langzeitstabilität und Genauigkeit der Uhr. Frequenzkämme wiederum ermöglichen es, die stabilsten Laser mit den besten Referenzatomen zu kombinieren. Dafür wird die Stabilität von der Wellenlänge der besten verfügbaren Laser auf die Wellenlänge des verwendeten Atomübergangs übertragen.

Mit dem neuen Frequenzkamm haben die Forscher der PTB und von Toptica nun einen Stabilitätstransfer auf dem Niveau von 10-21 in 105 s durchgeführt. Dabei wurde das Frequenzverhältnis des Atomübergangs zur Laserfrequenz mit einer Genauigkeit von 9,4 x 10-22, also bis zur 21. signifikanten Stelle bestimmt.

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