Atomuhr in Reiskorn-Größe für mehr Genauigkeit im Handy
GPS mit Zentimeter-genauer Standortbestimmung
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Die Forscher des Nationalen Instituts für Standards und Technologie (NIST) der USA haben eine Atomuhr vorgestellt, die 100 Mal kleiner sein soll als alle vergleichbaren Zeitmesser. Das Gerät kann in portablen Systemen im Batteriebetrieb verwendet werden und ermöglicht so präzisere Technologien für die sichere Datenübertragung per Funk mit dem Handy, die Navigation auf See oder ähnliche Anwendungen. Die Atomuhr geht in 300 Jahren durchschnittlich eine Sekunde falsch, hieß es in einer gestrigen Mitteilung des NIST. Dies ist rund 1.000 Mal genauer als eine Quarzuhr.
Der Kern der Uhr ist lediglich so groß wie ein Reiskorn. Die Komponente besteht aus Magneten, die ein einzelnes Cäsium-Atom festhalten. Ein Laser tastet die Schwingungen des Teilchens ab, die als Taktgeber fungieren. Die Frequenz des Cäsium-Atoms von 9,192631770 GHz bildet auch die Grundlage für die weltweit gültige Standard-Sekunde.
Der Kern kann auf einem herkömmlichen Silizium-Wafer aufgebracht und so in unterschiedliche Schaltkreise integriert werden. In der Massenproduktion können nach Ansicht der Wissenschaftler Herstellungspreise erreicht werden, die niedrig genug für die Verwendung der Uhr in herkömmlichen Elektronikgeräten sind.
Eines der wichtigsten Anwendungsgebiete wird die GPS-Navigation. Die Systeme errechnen ihre Position aus der Verzögerung, mit der die Funkimpulse von GPS-Satelliten empfangen werden. Je genauer die Uhr des Systems ist, um so detaillierter kann die Standortbestimmung erfolgen. Zurzeit ist eine Genauigkeit von einem bis zehn Metern möglich. Unter Einsatz von Atomuhren können Zentimeter-genaue Bestimmungen erfolgen.
Wann die ersten Atomuhren im Miniformat auf dem Markt verfügbar sein werden, ist bisher noch nicht bekannt. (ck)