Einem internationalen Forschungsteam unter Beteiligung der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) ist ein entscheidender Schritt auf dem Weg zu neuartigen Quantentechnologien gelungen. Wie die Universität mitteilt, konnten die Forscher den Atomkern des Isotops Thorium-229 mithilfe von Laserlicht in einem nicht-transparenten Trägermaterial anregen. Die Ergebnisse wurden vergangene Woche im Wissenschaftsjournal Nature veröffentlicht.
Bisher war die Anregung des Thorium-229-Kerns nur in Materialien möglich, die für das verwendete Laserlicht transparent sind. Der erfolgreiche Nachweis in einem nicht-transparenten Material erweitert das Spektrum nutzbarer Substanzen erheblich. An dem Forschungsprojekt waren außer der JGU auch die University of California Los Angeles (UCLA) und die Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) beteiligt.
Grundlage für eine optische Kernuhr
„Dieser Erfolg öffnet uns eine Tür zu einem bislang verschlossenen Bereich der Kernphysik“, erklärt Dr. Lars von der Wense vom Institut für Physik der JGU. „Dass wir die Kernanregung nun auch in nicht-transparenten Materialien durchführen können, ermöglicht uns völlig neue Experimente – und bringt die Realisierung einer optischen Kernuhr ein deutliches Stück näher.“
Eine solche Kernuhr gilt als potenziell stabilstes Zeitmessgerät überhaupt. Sie könnte unter anderem die Satellitennavigation revolutionieren und damit präzisere Anwendungen in der Erdbeobachtung oder beim autonomen Fahren ermöglichen. Außerdem könnte sie bei der Suche nach dunkler Materie und nach zeitlichen Veränderungen von Naturkonstanten helfen.
