• 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

Robotter flytter ind på Aalborg Universitet

Design & udvikling19. 10. 2026

Boston Group råder over en række avancerede robotplatforme, som Aalborg Universitet nu får adgang til. Aalborg Universitet låner robotterne, og de første er allerede flyttet ind, så de kan indgå i forskning, undervisning og udviklingsaktiviteter. Formålet med samarbejdet er en fælles interesse i at

Volvo Cars og NVIDIA vil gøre automatiseret kørsel mere sikker

Design & udviklingWireless & data19. 10. 2026

Volvo Cars udvider sit samarbejde med NVIDIA for at gøre automatiseret kørsel endnu mere sikker i fremtidens Volvo-modeller. Ved at kombinere Volvo Cars' omfattende viden om sikkerhed med NVIDIAs Hyperion-teknologi, der omfatter sensorer og computerarkitektur, skal fremtidige Volvo-modeller kunne

Danmark indtager 7. plads til EM i Cybersikkerhed

Events19. 10. 2026

De europæiske mesterskaber i cybersikkerhed er slut, og det danske cyberlandshold kan vende hjem til Danmark, efter flere dages dyst i cyberspace. Cyberlandsholdet består af ti unge mellem 15 og 25 år, og efter årets konkurrence ved EM er der alt mulig grund til at være håbefuld for fremtiden og

TDK SPM6530T og SPM6550T: Effektspoler til høje nominelle strømme

Komponenter & konnektorer19. 10. 2026

Stigende effekttætheder stiller stadig større krav til strømforsyningerne i moderne elektroniske systemer. DC/DC-konvertere skal effektivt kunne håndtere høje strømstyrker, samtidig med at pladskrav, effekttab og varmeudvikling minimeres. TDK's serier af SMD-effektspoler, SPM6530T og SPM6550T,

Infineon indgår aftale med Wolfspeed om levering af 200-millimeter SiC-wafere

AktueltPowerProduktion19. 10. 2026

Infineon Technologies AG og Wolfspeed, Inc. har indgået en ny flerårig leveringsaftale vedrørende 200-millimeter siliciumkarbid-wafere (SiC). Aftalen betyder, at det eksisterende leverandørsamarbejde mellem de to virksomheder skifter fra 150-millimeter til 200-millimeter substratteknologi.

Millioner til forskning på tværs af faggrænser

AktueltBranchenytDesign & udvikling19. 10. 2026

AI har givet forskerne nye muligheder for at forstå verden. Men mange af samfundets store udfordringer kræver mere end teknologi alene. De kræver, at datavidenskab og andre fagområder arbejder sammen. Derfor uddeler Villum Fonden nu 63 mio. kr. til 12 forskningsprojekter gennem Villum

DI samler minister, PET-chef og erhvervsliv om Danmarks sikkerhed

EventsTop19. 10. 2026

Hvordan sikrer vi, at Danmark kan holde hjulene og samfundet i gang, når en alvorlig krise pludselig rammer? Krigen i Europa, geopolitisk uro og hybride trusler stiller helt nye krav til samfundssikkerheden og beredskabet. Det betyder også, at virksomheder spiller en stadig vigtigere rolle for

DI-undersøgelse: 3 ud af 4 danskere er ikke bange for at miste jobbet til AI

AktueltBranchenytWireless & data15. 10. 2026

Tre ud af fire danskere i arbejdsstyrken forventer ifølge undersøgelsen ikke, at deres job bliver erstattet af kunstig intelligens inden for de næste fem år. Kun omkring hver fjortende forventer, at AI vil overtage deres arbejde. Samtidig svarer omkring hver anden af dem, der bruger AI på arbejdet,

Forsyningssikkerhed og lave energipriser topper energisektorens dagsorden

AktueltBranchenytPower15. 10. 2026

Investeringerne flyder nye veje i energisektoren. Høje energipriser, aldrende infrastruktur og et øget trusselsniveau får forsyningsselskaberne til at rette fokus mod kerneforretningen for at sikre stabil energiforsyning til en overkommelig pris. Det er hovedkonklusionen i en ny global undersøgelse

Ny global salgsstruktur styrker Recoms forretninger for IC’er og automationsprodukter

BranchenytPowerTop15. 10. 2026

Recom har etableret nye globale forretningsenheder for IC’er og automation i Wien med virkning fra 1. oktober 2026. Den nye struktur skal understøtte den videre udvikling af disse aktiviteter ved at kombinere specialiseret ekspertise med de eksisterende regionale salgsteams’ styrker og

Tilmeld Nyhedsbrev

Tilmeld dig til dit online branchemagasin/avis

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

/Nyheder

  • GOmeasure ApS

    Kampagner på Rigol måleudstyr

  • InnoFour

    What if you could replace two AA batteries with a USB-C rechargeable module that fits right into the same battery compartment?

  • EKTOS A/S

    RED Certified Radio Modules: What Still Needs Testing?

  • Mouser Electronics

    New at Mouser: Vishay VS-HOT200C080 200A 80V Power MOSFET Module for MHEV and Micro Mobility Applications

  • InnoFour

    What is Signal Integrity?

  • Mouser Electronics

    New Mouser and Microchip eBook Helps Embedded Designers Prepare for the Cyber Resilience Act

  • Microchip Technology Inc.

    Microchip Expands Space Power Portfolio with New Radiation-Tolerant GaN Point-of-Load Converter

  • InnoFour

    Frontload CFD simulation to shorten development

  • HIN A/S

    Mange timer på benene? Find det rette fit med Sievi

  • Microchip Technology Inc.

    Microchip Expands Data Center Portfolio to Meet Evolving AI Infrastructure Demands

Vis alle nyheder fra vores FOKUSpartnere ›

Seneste Nyheder

  • Robotter flytter ind på Aalborg Universitet

    19.10.2026

  • Volvo Cars og NVIDIA vil gøre automatiseret kørsel mere sikker

    19.10.2026

  • Danmark indtager 7. plads til EM i Cybersikkerhed

    19.10.2026

  • TDK SPM6530T og SPM6550T: Effektspoler til høje nominelle strømme

    19.10.2026

  • Infineon indgår aftale med Wolfspeed om levering af 200-millimeter SiC-wafere

    19.10.2026

  • Millioner til forskning på tværs af faggrænser

    19.10.2026

  • DI samler minister, PET-chef og erhvervsliv om Danmarks sikkerhed

    19.10.2026

  • DI-undersøgelse: 3 ud af 4 danskere er ikke bange for at miste jobbet til AI

    15.10.2026

  • Forsyningssikkerhed og lave energipriser topper energisektorens dagsorden

    15.10.2026

  • Ny global salgsstruktur styrker Recoms forretninger for IC’er og automationsprodukter

    15.10.2026

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}