Hochstabiler Referenz-Oszillator

• Fachliche Zuordnung: Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen
• Förderung: Förderung in 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 540475640

Wissenschaftler der hier beantragenden Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf führen Präzisionsmessungen von Übergangsfrequenzen an kalten, gespeicherten Elementarteilchen, Atomen und Molekülen durch. Beispiele sind Elektronen-Spin-Resonanz von atomaren und molekularen Teilchen, Kernspin-Resonanz von Protonen und Antiprotonen, optische Übergänge in neutralen Atomen für optische Uhren, optische Übergänge in Wasserstoff - Molekülionen, optische Übergänge in ultrakalten Molekülen, sowie ultrastabile optische Resonatoren. In allen diesen Projekten gibt es entsprechende Frequenzmetrologiesysteme, die eine (gemeinsame) Frequenzreferenz benötigen. Sie wird hier beantragt und muss eine state-of-the-art Genauigkeit und Stabilität besitzen, im niedrigen E-15 - Bereich. Nebenbedingungen sind Verlässlichkeit, Autarkie, Transportfähigkeit, und tragbare Anschaffungs- und Betriebskosten. Aufgrund vorheriger Erfahrungen und einer Marktrecherche sind ein Wasserstoff-Maser oder ein kryogener Saphirresonator mit entsprechend hochauflösendem Frequenzzähler geeignete Lösungen. Sie unterscheiden sich in der Performanz; der Maser hat eine bessere Langzeitstabilität, der Saphirresonator eine bessere Kurzzeitstabilität. Beide liefern eine Instabilität im niedrigen E-15 - Bereich für Mittelungszeiten länger als 1000 s und eine Ungenauigkeit im niedrigen E-15 - Bereich für Mittelungszeiten > 1E5 s (letztere im Zusammenwirken mit einem vorhandenen GNSS - Empfänger in common-view Modalität).

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Hochstabiler Referenz-Oszillator
• Gerätegruppe: 5700 Festkörper-Laser
• Antragstellende Institution: Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf
• Leiter: Professor Stephan Schiller, Ph.D.