• 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

Danske NeoCortec udstiller på electronica 2026

EventsIoT & embeddedWireless & data04. 11. 2026

Under electronica 2026 mellem 10. og 13. november i München vil NeoCortec, der fremstiller den tovejs trådløse mesh-netværks protokol-stack med et ultralavt forbrug, NeoMesh, demonstrere sin trådløse mesh-netværksprotokol og software-stack, NeoMesh, i hal C2, stand 511. NeoMesh leveres i flere

Nye piano DIP-switche (museklaverer) med kompakte footprints fra Same Sky

Komponenter & konnektorer04. 11. 2026

Same Sky og virksomhedens Switches Group introducerer nu nye og kompakte piano DIP-switche – også populært kaldet ”museklaverer” til sit DIP-switch program. DS06-127-SMT, DS07-254 og DS08-254-SMT serierne er i kompakte kapslinger med bredder helt ned til 6mm og profilhøjder helt ned til 4,2mm, hvad

Phoenix Contact på electronica 2026: “Connect what matters”

EventsKomponenter & konnektorer04. 11. 2026

Under sloganet “Connect what matters” vil Phoenix Contact på electronica 2026 den 10-13. november i München vise teknologier og løsninger til fremtidens elektriske og digitale verden. Fokus vil være på high-performance forbindelser til power, data og signaler. De danner grundlag for elektrificering,

750W AC/DC-strømforsyning med højde på 1” (tomme) til BF-rated medicinsk og industrielt udstyr fra XP

Power04. 11. 2026

XP Power udvider firmaets CCR-serie af kompakte lavprofil AC/DC-strømforsyninger med CCR750, der kan levere en højere effekt. CCR750 er designet til medicinsk og industrielt udstyr, og serien leverer op til 320 W med konvektionskøling, 600 W med konduktionskøling og 750 W, når der benyttes både

SEMI forudser en vækst på 11,8 % i leverancer af silicium-wafers i 2026

AktueltBranchenytProduktion04. 11. 2026

De globale leverancer af silicium-wafers forventes at stige med 11,8% i 2026 til 14.420 millioner kvadrat-tommer (MSI), oplyser SEMI i sin seneste prognose for siliciumleverancer. Leverancerne forventes at nå nye rekordniveauer hvert år fra 2027 til 2029 og stige til 17.034 MSI ved udgangen af

AI rykker ind i danske produktionsvirksomheder men når ikke ud på fabriksgulvet

AktueltProduktionWireless & data04. 11. 2026

Kunstig intelligens har for alvor fundet fodfæste i erhvervslivet. Men blandt danske produktionsvirksomheder er der stadig stor forskel på, hvor AI-indsatsen bliver prioriteret. Det viser en ny rapport fra DI og Force Technology baseret på svar fra 376 danske produktionsvirksomheder, som bliver

Ni startups er nomineret til Danmarks største iværksætterpris for unge

Design & udviklingEventsTop04. 11. 2026

Nu skal en jury udvælge de tre vindere af Årets Unge Iværksættere, der kåres på Danmarks Entreprenørskabsfestival den 10. november i K.B. Hallen på Frederiksberg. Sammen med titlen følger et legat på 100.000 kroner til hver vinder. En app, der oversætter live mellem talt dansk og dansk tegnsprog.

Würth Elektronik udvider sit program af koblede effektspoler

Komponenter & konnektorer02. 11. 2026

Würth Elektronik udvider sin WE-MCRI produktserie med en ny 1090HL-variant (HL = høj lækstrøm), en koblet spole specifikt designet til at forbedre ydelsen i SEPIC-, ZETA- og Ćuk-konvertere. Den ganske unikke dobbeltspole er en ukonventionel tilgang til en målrettet kontrol over lækinduktansen, der

Modulær I/O-løsning til neddykkede køleapplikationer fra Amphenol leveres nu gennem Powell Electronics Europe

Komponenter & konnektorer02. 11. 2026

Powell Electronics Europe, der er leverandør af konnektorer og flere andre komponenter til high-rel applikationer inden for forsvar, aerospace og industri, lagerfører nu Amphenol LTW’s modulære I/O-løsning, en højpålidelig og robust interconnect-platform designet til neddykkede kølesystemer.

Microchip udvider porteføljen af effektkomponenter til space-brug med ny strålingstolerant GaN PoL-konverter

Komponenter & konnektorerPower02. 11. 2026

Microchip Technology lancerer nu POL-05-20S-T, en strålingstolerant, Point-of-Load (POL) konverter, designet til krævende effektspecifikationer til processorapplikationer i space-miljøer. Den nye komponent bruger galliumnitrid (GaN) effektkredse for at give op til 20A på output med en høj

Tilmeld Nyhedsbrev

Tilmeld dig til dit online branchemagasin/avis

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

/Nyheder

  • Phoenix Contact A/S

    Nye, delvist forgyldte crimpkontakter til industristik: større effektivitet i automatiske produktionsprocesser

  • HIN A/S

    Skru op for varmen – og kontrollen

  • Phoenix Contact A/S

    Single Pair Ethernet: ensartet standard danner grundlag for fabriksautomation

  • InnoFour

    Cyber Resilience Act (CRA)

  • ACTEC A/S

    Mød ACTEC på Digital Tech Summit 2026

  • Phoenix Contact A/S

    Phoenix Contact på electronica 2026: “Connect what matters” – effektive forbindelser til the All Electric Society

  • Mouser Electronics

    Mouser Now Shipping New Samtec VITA 90 VNX+ Solutions for Industrial, Defence, and Aerospace Applications

  • Microchip Technology Inc.

    Microchip Brings EtherCAT® and TSN Networking Solutions to its Power-Efficient PolarFire® FPGA Platform

  • EKTOS A/S

    RED-Compliant Radio Modules: 3 Key Integration Checks

  • Mouser Electronics

    Mouser Highlights Industrial AI and Machine Learning in Automation Resource Centre

Vis alle nyheder fra vores FOKUSpartnere ›

Seneste Nyheder

  • Danske NeoCortec udstiller på electronica 2026

    04.11.2026

  • Nye piano DIP-switche (museklaverer) med kompakte footprints fra Same Sky

    04.11.2026

  • Phoenix Contact på electronica 2026: “Connect what matters”

    04.11.2026

  • 750W AC/DC-strømforsyning med højde på 1” (tomme) til BF-rated medicinsk og industrielt udstyr fra XP

    04.11.2026

  • SEMI forudser en vækst på 11,8 % i leverancer af silicium-wafers i 2026

    04.11.2026

  • AI rykker ind i danske produktionsvirksomheder men når ikke ud på fabriksgulvet

    04.11.2026

  • Ni startups er nomineret til Danmarks største iværksætterpris for unge

    04.11.2026

  • Würth Elektronik udvider sit program af koblede effektspoler

    02.11.2026

  • Modulær I/O-løsning til neddykkede køleapplikationer fra Amphenol leveres nu gennem Powell Electronics Europe

    02.11.2026

  • Microchip udvider porteføljen af effektkomponenter til space-brug med ny strålingstolerant GaN PoL-konverter

    02.11.2026

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}