• 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

Pickering Interfaces introducerer high-density 2A LXI-matrix til varierende testbehov

Test & mål09. 10. 2026

Pickering Interfaces introducerer 65-217, en modulær 2A Ethernet-styret LXI-matrix, som gør ingeniører i stand til at udvide systemkanapciteten ved omskiftelig behov. Med sit design til den skalérbare 65-200 LXI- chassisplatform, forenkler det nye plug-in modul også vedligehold og support af RF

DigiKey leverer nu TDK’s Senseis edge RX Starter-løsning til industriel AI

Design & udviklingIoT & embedded09. 10. 2026

DigiKey har indgået en aftale med TDK Sensei om som den første distributør at levere edge RX Starter – en løsning til forudseende vedligeholdelse, der er udviklet til at forbedre ydeelsen i ​​industrielt udstyr. TDK Senseis edge RX Starter kombinerer AI-dreven, multimode-dataopsamling med

Parker Chomerics lancerer EMI-afskærmede ventilationspaneler til datacenterapplikationer

Design & udviklingProduktion09. 10. 2026

Chomerics Division af Parker Hannifin viser sine avancerede EMI-afskærmede ventilationspaneler under electronica 2026 (10.-13. november, München). På stand B3.457 demonstrerer Parker Chomerics, hvordan deres honeycomb-teknologi i rustfrit stål sætter elektroniske afskærmninger i stand til at opnå

Wireless Logic fortsætter sine opkøb

BranchenytIoT & embedded09. 10. 2026

For ti år siden blev SimService fra Køge det første af en lang række opkøb fra britiske Wireless Logic. Siden er koncernen vokset til en global IoT-virksomhed med mere end 20 millioner forbundne enheder, 25.000 erhvervskunder og omkring 1.000 medarbejdere. Nu står endnu et internationalt opkøb for

Systematic skal levere software til Danmarks droneforsvar

AktueltDesign & udviklingWireless & data09. 10. 2026

Systematic har fået tildelt en kontrakt af Forsvarsministeriets Materiel og Indkøbsstyrelse (FMI) om at levere et kommando og kontrolsystem (C2) til Forsvarets operative føring af Danmarks droneforsvar. Med kontrakten skriver Danmark sig ind som et af de første NATO-lande, som kan integrere analyse

DIRA bliver en medlemsforening i DI Produktion

BranchenytTop09. 10. 2026

Medlemmerne af DIRA har ved en afstemning den 7. oktober truffet en historisk beslutning om at etablere sig som en selvstændig medlemsforening under DI Produktion. Samtidig markerer foreningen sit nye, styrkede ståsted med et navneskifte, der matcher ambitionerne. DIRA har gennem årtier spillet

DI: Aftale mellem Danmark og Tyskland baner vejen for nyt europæisk erhvervseventyr

AktueltBranchenytPower08. 10. 2026

Danmark og Tyskland har denne uge indgået en aftale om CO2-fangst og -lagring, der gør det muligt at transportere CO2 på tværs af landenes grænser og lagre den i undergrunden. Aftalen, der blev indgået i går, tirsdag, er startskuddet til et nyt erhvervseventyr for Danmark og udviklingen af et

Flerlagsspoler til Power-over-Coax-kredsløb i køretøjer

Komponenter & konnektorer07. 10. 2026

TDK Corporation udvider MLJ1608-G-serien (1,6 mm x 0,8 mm x 0,8 mm) af flerlags-spoler (multilayer inductors) til Power-over-Coax (PoC)-kredsløb i køretøjer. Masseproduktionen af ​​disse nye komponenter blev påbegyndt i oktober 2026. PoC til køretøjer muliggør samtidig transmission af strøm og

IT-Branchen: Nu skal de digitale ambitioner blive til konkrete initiativer

TopWireless & data07. 10. 2026

Statsminister Mette Frederiksen satte i sin åbningstale til Folketinget fokus på blandt andet hybride trusler, cybersikkerhed, kunstig intelligens og danske virksomheders konkurrenceevne. Det er centrale dagsordener for både Danmark og dansk erhvervsliv, mener IT-Branchen, techvirksomhedernes

Et robust forsvar kræver investeringer i højteknologisk forskning

AktueltBranchenytDesign & udvikling07. 10. 2026

Debatindlæg af Anders Bjarklev, rektor på DTU, og Christine Nellemann, prorektor på DTU En langsigtet opbygning af Danmarks forsvarskapacitet skal ske gennem teknologisk forskning, innovation og rådgivning. Forsvaret, investorer og virksomheder skal udnytte, at Europas førende tekniske

Tilmeld Nyhedsbrev

Tilmeld dig til dit online branchemagasin/avis

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

/Nyheder

  • Mouser Electronics

    Mouser Stocking Nearly 70,000 Products from Leading Global Passive Component Manufacturer YAGEO Group

  • InnoFour

    Technical Workshop FPGA Development and Verification – 14 October

  • Phoenix Contact A/S

    Nye dæksler og ny hætte til UM-BASIC/-PRO ekstruderede profilhuse

  • Microchip Technology Inc.

    Microchip Introduces its First Turnkey Touch Controllers for Buttons, Sliders and Wheels with Parallel Sensing

  • Mouser Electronics

    Mouser to Showcase Humanoid Robotics, Engineering Innovation and Interactive Experiences at electronica 2026

  • HIN A/S

    HIN styrker indsatsen i Norge med erfaring tæt på produktionen

  • Rohde & Schwarz Danmark A/S

    Power Electronics: From Reliable Testing to Compliance

  • InnoFour

    Next-generation Electronic Systems Design

  • Phoenix Contact A/S

    Brokoblet pinstrip-printkortstik

  • HIN A/S

    Kan I gentage testen – og forklare resultatet?

Vis alle nyheder fra vores FOKUSpartnere ›

Seneste Nyheder

  • Pickering Interfaces introducerer high-density 2A LXI-matrix til varierende testbehov

    09.10.2026

  • DigiKey leverer nu TDK’s Senseis edge RX Starter-løsning til industriel AI

    09.10.2026

  • Parker Chomerics lancerer EMI-afskærmede ventilationspaneler til datacenterapplikationer

    09.10.2026

  • Wireless Logic fortsætter sine opkøb

    09.10.2026

  • Systematic skal levere software til Danmarks droneforsvar

    09.10.2026

  • DIRA bliver en medlemsforening i DI Produktion

    09.10.2026

  • DI: Aftale mellem Danmark og Tyskland baner vejen for nyt europæisk erhvervseventyr

    08.10.2026

  • Flerlagsspoler til Power-over-Coax-kredsløb i køretøjer

    07.10.2026

  • IT-Branchen: Nu skal de digitale ambitioner blive til konkrete initiativer

    07.10.2026

  • Et robust forsvar kræver investeringer i højteknologisk forskning

    07.10.2026

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}