• LinkedIn
  • KONTAKT
  • ANNONCERING
  • PARTNERLOGIN

ElektronikFOKUS

Fokus på elektronik

  • Branchenyt
  • Design & udvikling
  • Events
  • IoT & embedded
  • Komponenter & konnektorer
  • Power
  • Produktion
  • Test & mål
  • Wireless & data
  • Artikler fra Aktuel Elektronik

Design & udviklingTop24. 04. 2024 | Rolf Sylvester-Hvid

Super-lysende atomer kan skubbe grænsen for hvor præcist vi kan måle tiden

Design & udviklingTop24. 04. 2024 | Rolf Sylvester-Hvid

Superstrålende atomer kan hjælpe os med at måle tiden mere præcist, end vi kan i dag. I et nyt studie fremlægger forskere fra Københavns Universitet nemlig en ny metode til at måle sekundet, som kommer uden om det problem, som selv de mest avancerede atomure i dag døjer med. Resultatet kan få betydning for så forskellige ting som rumfart, vulkanudbrud og vores GPS-systemer.

Ultrapræcis tidsmåling udviklet på KU
Her ses en MOT “Magneto-optical trap”, som forskerne har brugt til at måle tiden. Den lysende bold i midten består af cirka 300 millioner strontiumatomer svævende frit i et vakuumkammer nedkølet til det absolutte nulpunkt. Foto: Eliot Bohr

Sekundet er den mest veldefinerede målenhed, vi har sammenlignet med fx kilogrammet, meteren eller Kelvin. Men det er nok de færreste af os, der tænker over, hvordan vores ure egentlig holder styr på tiden. Tiden bliver i dag målt af atomure forskellige steder i verden, som tilsammen fortæller os hvad klokken er. Ved hjælp af radiobølger sender atomurerne konstant signaler, som synkroniserer med vores computere, telefoner og armbåndsure.

Alle ure bruger svingninger til at holde tiden. I et bornholmerur er det pendulets svingning fra side til side hvert sekund, mens det i atomuret er et laserlys, der får strontium -eller cæsiumatomer til at svinge over svimlende en million milliarder gange for hvert sekund.  

Men ifølge Ph.d.-fellow Eliot Bohr fra Niels Bohr Institutet – og oldebarn til Niels Bohr – kan atomurene godt blive endnu mere præcise, end de er i dag. Det skyldes, at den laser, som de mest moderne atomure bruger til at aflæse atomernes svingning, også får atomerne til at forsvinde i en heftig opvarmning. Og det gør præcisionen mindre. 

– Fordi atomerne hele tiden skal udskiftes med nogle nye friske atomer, taber uret en lille smule tid. Derfor forsøger vi at overvinde nogle af de nuværende udfordringer og begrænsninger hos de bedste atomure i verden ved bl.a. at genbruge atomerne, så de ikke skal udskiftes så ofte, forklarer Eliot Bohr, som var ansat på Niels Bohr Institutet da han lavede forskningen, men som nu er ansat på University of Colorado. 

Han er førsteforfatter til et nyt studie udgivet i det videnskabelige tidsskrift Nature Communications, der udnytter en innovativ og måske mere effektiv måde at måle tiden på.

Superstråling og nedkøling til det absolutte nulpunkt

Den nuværende metode består af en varm ovn, som spytter ca. 300 millioner strontiumatomer ind i en isnende kold kugle af atomer, som kaldes en MOT eller Magneto-optical trap. Atomerne har en temperatur på cirka minus 273 grader – meget tæt på det absolutte nulpunkt – og to spejle med et lysfelt imellem sig til at forstærke atomernes interaktion.

Sammen med sine forskerkolleger har Eliot Bohr udviklet en ny metode til at udlæse atomernes tilstand.

– Når atomerne lander i vakuumkammeret ligger de helt stille, fordi der er så koldt, hvilket gør det muligt at aflæse deres svingninger med to spejle i hver sin ende af kammeret, forklarer Eliot Bohr.  

Årsagen til at forskerne med denne metode ikke behøver at varme atomerne op med en laser og miste dem, er et kvantefysisk fænomen kaldet ’superradians’ eller superstråling. Fænomenet opstår, når gruppen af strontiumatomer sammenfiltres og på samme tid lyser op i det felt, som findes mellem de to spejle.

– Spejlene får atomerne til at reagere som en samlet enhed, og kollektivt udsender de et kraftigt lyssignal, som vi kan bruge til at aflæse deres svingninger med spejlene og dermed til at måle tiden. Det hele sker uden at varme atomerne ret meget op og derfor behøver vi ikke udskifte atomerne, og det har potentiale til at gøre det til en mere præcis målemetode, forklarer Eliot Bohr. 

GPS, missioner i rummet og vulkanudbrud

Ifølge Eliot Bohr kan det nye forskningsresultat være gavnligt for at vores GPS-system bliver endnu mere præcist. For de cirka 30 satellitter, der konstant cirkler omkring Jorden og fortæller os, hvor vi er, har brug for atomurenes måling af tid.

– Hver gang satellitter bestemmer din telefon eller GPS’ position, bruger man et atomur, der sidder inde i satellitten. Atomurets præcision er så vigtig, at hvis det går bare et mikrosekund forkert, betyder det en unøjagtighed på 100 meter på Jordens overflade, forklarer Eliot Bohr.

Forskeren ser også fremtidige rummissioner som et sted, hvor endnu mere præcise atomure vil gøre en væsentligt forskel.

– Når vi sender mennesker og fartøjer i rummet, er de endnu længere væk fra vores satellitter, og derfor er kravene meget højere til præcise tidsmålinger for at kunne navigere i rummet, siger han.

Resultatet kan måske også hjælpe en ny generation af mindre bærbare atomure til verden, som kan bruges til andre ting end ”bare” måling af tiden. Atomure kan nemlig også bruges som sensorer, der fx kan hjælpe os med at forudsige det næste vulkanudbrud, før det opstår. 

– Atomure er meget følsomme over for ændringer i tyngdekraften, og derfor kan de muligvis bruges til at opfange ændringer i Jordens masse og tyngdekraft, så vi kan forudsige, hvor og hvornår vulkanudbrud opstår, siger Eliot Bohr.

Forskeren understreger, at selvom den nye metode, der bruger superstrålende atomer, er meget lovende, er den stadig et “proof of concept”, som skal forfines yderligere før den kan tages i brug.

Forskningen er udført af teamet af Jörg Helge Müller og Jan Thomsen ved Niels Bohr Institutet i samarbejde med ph.d.-studerende Sofus Laguna Kristensen og Julian Robinson-Tait samt postdoc Stefan Alaric Schäffer. Projektet omfatter også bidrag fra teoretikere Helmut Ritsch og Christoph Hotter fra University of Innsbruck, samt Tanya Zelevinsky fra Columbia University. Dette arbejde understreger vigtigheden af internationalt samarbejde inden for videnskaberne.

Kontakt: Eliot Bohr, mail: Eliot.bohr@colorado.edu

Skrevet i: Design & udvikling, Top

Seneste nyt fra redaktionen

Bredbåndet undertrykkelse af elektromagnetisk støj gennem høj permeabilitet fra Würth Elektronik

Komponenter & konnektorer26. 10. 2026

Würth Elektronik udbygger sit program til undertrykkelse af støj i kabler. De konventionelle MnZn- og NiZn-ferritkerner til kabelmontage får nu selskab af nanokrystallinske kabelkerner (www.we-online.com/we-ncc). WE-NCC serien giver en bredbåndet undertrykkelse af ledningsbåren elektromagnetisk

Toshiba lancerer digitale low-power dobbeltkanal isolatorer til industrielt udstyr

Komponenter & konnektorer26. 10. 2026

Toshiba Electronics Europe GmbH (“Toshiba”) lancerer fire digitale dobbeltkanal isolatorer, der er designet til at reducere energiforbruget med en samtidig fleksibel signalisolering som tilføjelse af virksomhedens program af industrielle low-power digitale isolatorer. DCL32xx00-serien er rettet mod

Ensartet SPE-standard danner grundlag for fabriksautomation

Komponenter & konnektorer26. 10. 2026

En standardiseret stikudformning til Single Pair Ethernet (SPE) danner grundlag for ensartet Ethernet kommunikation helt ned på fieldniveau. Standardisering med udgangspunkt i IEC 63171-7 giver komponentproducenter og brugere større sikkerhed i planlægningen og understøtter SPE-applikationers

STMicroelectronics udvider sin familie af integrerede, højeffektive strømløsninger med MasterGaN7-komponenter

Komponenter & konnektorerPower26. 10. 2026

STMicroelectronics har udvidet sin MasterGaN-familie – der integrerer transistorer og drivere – med de nye MasterGaN7-komponenter. Disse indeholder 650 V GaN-transistorer (af typen "enhancement-mode") med en maksimal strømstyrke på 6 A. Den nye serie hjælper udviklere med at øge effektiviteten og

DI advarer virksomheder: almindelig adgang kan nu åbne for omfattende tyveri af persondata

AktueltWireless & data26. 10. 2026

Virksomheder bør straks undersøge, om deres it-systemer gør det muligt at hente store mængder personoplysninger ved hjælp af CPR-numre eller andre identifikationsnumre. Sådan lyder advarslen fra landets største erhvervsorganisation, Dansk Industri (DI). Advarslen kommer efter nye sager, hvor

Teradyne Robotics og Sereact går sammen om at skalere fysiske AI-løsninger til retail og logistik

AktueltDesign & udviklingProduktion26. 10. 2026

Teradyne Robotics – virksomheden bag Universal Robots og Mobile Industrial Robots – og Sereact, en pioner inden for fysisk AI til robotter, har i dag annonceret et nyt, officielt partnerskab, der skal accelerere industrielle AI-løsninger inden for retail, logistik og produktion. Med partnerskabet

Maskine i molekylestørrelse: Forskere på Københavns Universitet har bygget verdens mindste turbine

Design & udviklingTop26. 10. 2026

Et internationalt forskerhold med centrale bidrag fra Københavns Universitet har udviklet det, forskerne beskriver som verdens mindste turbine: Et skrueformet molekyle, der begynder at rotere, når der sendes elektrisk strøm igennem det. Resultatet, som netop er udgivet i Nature, er et vigtigt skridt

TDC Erhverv styrker virksomheders og myndigheders beredskab med europæisk satellitkommunikation

BranchenytWireless & data23. 10. 2026

TDC Erhverv bliver den første danske teleoperatør til at integrere europæiske satellitforbindelser i en samlet netværksløsning til virksomheder og offentlige myndigheder. Det sker i samarbejde med Eutelsat, en af verdens førende satellitoperatører, og skal styrke robustheden og holde kritisk

STMicroelectronics forenkler autentificering af Matter-baserede smart-home produkter

IoT & embedded23. 10. 2026

STMicroelectronics har lanceret servicen, ST MatterConnect, der gør det muligt sikkert at indlæse autentificeringsoplysninger i sikre chips, som anvendes i Matter-kompatible smart-home-enheder. Servicen tilbyder en praktisk, komplet løsning til lagring af autentificeringsdata i ST25DA-C NFC-tags

Kvanteprofessor skal stå i spidsen for næste kapitel

Branchenyt23. 10. 2026

Den danske kvanteteknologivirksomhed Sparrow Quantum har udnævnt sin grundlægger, professor Peter Lodahl, til ny administrerende direktør. Han afløser Kurt Stokbro, der som tidlig investor og topchef har stået i spidsen for udviklingen fra et forskningsbaseret startup til en voksende

Tilmeld Nyhedsbrev

Tilmeld dig til dit online branchemagasin/avis

 
 
 
 
Aktuel Elektronik - underleverandøroversigt
Få fuld adgang til indlægning af egne pressemeddelelser… Læs mere her

/Nyheder

  • EKTOS A/S

    Bring Your Electronics Questions to Stand 504 at Digital Tech Summit 

  • Transfer Multisort Elektronik Sp. Z.o.o.

    MG Chemicals kemiske præparater og loddetilbehør

  • Transfer Multisort Elektronik Sp. Z.o.o.

    10 år med TME Education-projektet – et årti med støtte til teknisk uddannelse

  • InnoFour

    Polarion4U Days 23-25 November

  • HIN A/S

    Bruger I for lang tid på at finde den rette temperaturprofil?

  • Microchip Technology Inc.

    Microchip Adds the LX-820 Quartz Oscillator to its L-Series Timing Portfolio Developed for Low Earth Orbit Applications

  • Transfer Multisort Elektronik Sp. Z.o.o.

    Gennemgang af Display Elektronik-tilbuddet

  • InnoFour

    Cyber Resilience Act (CRA) Compliance

  • Phoenix Contact A/S

    Automatisk afkortningsautomat Cutfox 10 med udvidet skærekapacitet op til 16 mm²

  • Mouser Electronics

    Mouser Signs Global Distribution Agreement with ControlByWeb to Deliver Innovative Industrial IoT Controllers

Vis alle nyheder fra vores FOKUSpartnere ›

Seneste Nyheder

  • Bredbåndet undertrykkelse af elektromagnetisk støj gennem høj permeabilitet fra Würth Elektronik

    26.10.2026

  • Toshiba lancerer digitale low-power dobbeltkanal isolatorer til industrielt udstyr

    26.10.2026

  • Ensartet SPE-standard danner grundlag for fabriksautomation

    26.10.2026

  • STMicroelectronics udvider sin familie af integrerede, højeffektive strømløsninger med MasterGaN7-komponenter

    26.10.2026

  • DI advarer virksomheder: almindelig adgang kan nu åbne for omfattende tyveri af persondata

    26.10.2026

  • Teradyne Robotics og Sereact går sammen om at skalere fysiske AI-løsninger til retail og logistik

    26.10.2026

  • Maskine i molekylestørrelse: Forskere på Københavns Universitet har bygget verdens mindste turbine

    26.10.2026

  • TDC Erhverv styrker virksomheders og myndigheders beredskab med europæisk satellitkommunikation

    23.10.2026

  • STMicroelectronics forenkler autentificering af Matter-baserede smart-home produkter

    23.10.2026

  • Kvanteprofessor skal stå i spidsen for næste kapitel

    23.10.2026

Alle nyheder ›

Læs Aktuel Elektronik

Aktuel Elektronik avisforside

Annoncér i Aktuel Elektronik

Medieinformation

KONTAKT

TechMedia ApS
Gammel Strandvej 20, 1th
DK - 2990 Nivå
www.techmedia.dk
Telefon: +45 43 24 26 28
E-mail: info@techmedia.dk

Privatlivspolitik
Cookiepolitik
Administrer samtykke
For at give dig de bedste oplevelser bruger vi teknologier som cookies til at gemme og/eller få adgang til enhedsoplysninger. Hvis du giver dit samtykke til disse teknologier, kan vi behandle data som f.eks. browsingadfærd eller unikke ID'er på dette websted. Hvis du ikke giver dit samtykke eller trækker dit samtykke tilbage, kan det have en negativ indvirkning på visse funktioner og egenskaber.
Funktionsdygtig Altid aktiv
Den tekniske lagring eller adgang er strengt nødvendig med det legitime formål at muliggøre brugen af en specifik tjeneste, som abonnenten eller brugeren udtrykkeligt har anmodet om, eller udelukkende med det formål at overføre en kommunikation via et elektronisk kommunikationsnet.
Præferencer
Den tekniske lagring eller adgang er nødvendig for det legitime formål at lagre præferencer, som abonnenten eller brugeren ikke har anmodet om.
Statistikker
Den tekniske lagring eller adgang, der udelukkende anvendes til statistiske formål. Den tekniske lagring eller adgang, der udelukkende anvendes til anonyme statistiske formål. Uden en stævning, frivillig overholdelse fra din internetudbyders side eller yderligere optegnelser fra en tredjepart kan oplysninger, der er gemt eller hentet til dette formål alene, normalt ikke bruges til at identificere dig.
Marketing
Den tekniske lagring eller adgang er nødvendig for at oprette brugerprofiler med henblik på at sende reklamer eller for at spore brugeren på et websted eller på tværs af flere websteder med henblik på lignende markedsføringsformål.
  • Vælg muligheder
  • Administrer tjenester
  • Administrer {vendor_count} leverandører
  • Læs mere om disse formål
Vælg fra liste
  • {title}
  • {title}
  • {title}