ENGINEERINGNET.BE - Het nauwkeurig meten van tijd is in allerlei omstandigheden van belang. Het GPS-systeem in je telefoon of auto werkt bijvoorbeeld omdat GPS-satellieten atoomklokken bevatten waarmee ze het tijdstip waarop hun signalen worden uitgezonden extreem precies bepalen.
Zulke toepassingen hebben voordeel bij het nog nauwkeuriger meten van de tijd. De middelen daarvoor bestaan al: optische atoomklokken zijn de opvolgers van de ‘gewone’ atoomklokken die al tientallen jaren voor allerlei toepassingen worden gebruikt.
Helaas gebruiken zulke optische atoomklokken geavanceerde quantumtechnologie en bestaan ze vandaag de dag alleen in de vorm van gigantische, complexe installaties in natuurkundelaboratoria.
Florian Schreck, leider van het AQuRA-consortium: “Ons doel is om optische atoomklokken naar het niveau te brengen waarop de eerste prototypen buiten het laboratorium werken."
Dat zou een grote vooruitgang zijn ten opzichte van de huidige stand van zaken. Het iqClock-consortium, de voorganger van AQuRA, slaagde erin om optische atoomklokken tot niveau TRL-5 (Technological Readiness Level) te brengen, waarbij de technologie nog steeds voornamelijk in een lab-omgeving werkte.
Schreck: “Het praktische doel is nu om een klok te bouwen die over de hele leeftijd van het heelal gezien maar zo’n vijf seconden fout zou lopen. En op zo’n manier dat je die klok kan meenemen voor een hobbelige rit in een vrachtauto, waarna hij nog steeds perfect werkt.”
Voor een dergelijk programma is een brede samenwerking nodig tussen natuurkundigen, het bedrijfsleven en de industrie, en experts in metrologie. Schreck, van de Universiteit van Amsterdam, en zijn collega’s vonden acht partners uit zes verschillende Europese landen die nu samen AQuRA vormen, een afkorting voor Advanced Quantum Clock for Real-World Application.
De partners gaan gezamenlijk nieuwe klokken bouwen, die in de praktijk testen en de bevoorradingsketen voor de diverse componenten versterken. Dit om zo de technologieën die nu in het laboratorium bestaan, klaar te maken voor productie en toepassingen.
Schreck: “Over vier jaar zul je nog geen optisch atoom-polshorloge kunnen kopen, maar je zou deze extreme precieze quantumklokken ter grootte van een kleine kast al wel in de echte wereld tegen kunnen komen.”
