Die nächste Generation von Atomuhren ‚tickt‘ mit der Frequenz eines Lasers. Das ist rund 100.000-mal schneller als die Mikrowellenfrequenzen der Cäsiumuhren, die zurzeit die Sekunden erzeugen. Zwar sind diese optischen Uhren noch in der Erprobungsphase, doch bereits jetzt sind einige davon hundertmal genauer. Deshalb sollen sie in Zukunft die Basis für die weltweite Sekunden-Definition im Internationalen Einheitensystem (SI) werden. Die PTB hat die Genauigkeit in einem neuartigen Uhrentyp erprobt. Nach Ansicht der Beteiligten hat dieser das Potenzial, Zeit und Frequenz 1.000-mal genauer zu messen als die Cäsiumuhren. Hierfür wurde die neue Ionen-Kristall-Uhr mit anderen optischen Uhren verglichen und ein neuer Genauigkeitsrekord erzielt. Über die Ergebnisse der Messkampagne berichten die Forschenden in der aktuellen Ausgabe von Physical Review Letters. Bisherige Ionenuhren werden mit einem einzelnen Uhren-Ion betrieben. Dessen geringes Signal muss über lange Zeiträume gemessen werden, um eine Frequenz auf diesem Niveau zu bestimmen. Bei der neu entwickelten Uhr wird diese Messdauer durch Parallelisierung drastisch verkürzt, indem in einer Falle mehrere Ionen gleichzeitig gefangen werden. Die Uhr erreicht aktuell eine Genauigkeit nahe der 18. Nachkommastelle. Eine solche Uhr würde, wenn sie seit dem Urknall ticken würde, heute höchstens eine Sekunde nachgehen.
