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Eine am 7. Oktober 2026 in Nature veröffentlichte Studie beschreibt eine funktionierende Kernuhr auf Basis von Thorium-229. Das Team mit Forschern der TU Wien und der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt stabilisiert einen Laser durch kontinuierliche Rückmeldung aus einem Kristall. Eine Vorabfassung der Arbeit war bereits seit dem 3. Juni öffentlich. Neu ist die Veröffentlichung in der Fachzeitschrift, nicht die erstmalige Bekanntgabe des Experiments.
Bei heutigen optischen Atomuhren dient ein Übergang in der Elektronenhülle als Referenz. Die Kernuhr nutzt stattdessen zwei Zustände des Atomkerns. Thorium-229 ist dafür besonders geeignet, weil der relevante Übergang mit speziell erzeugtem ultraviolettem Laserlicht erreichbar ist.
Warum die Rückkopplung den Unterschied macht
Ein präzise gemessener Übergang ergibt allein noch keine dauerhaft laufende Uhr. Der Laser muss seine Frequenz auch halten, wenn der Aufbau langsam driftet. Die Forscher messen deshalb fortlaufend, wie viel Licht die Thoriumkerne absorbieren, und korrigieren damit die Laserfrequenz.
Die Kerne sitzen in einem millimetergroßen Kalziumfluorid-Kristall bei Raumtemperatur. Verwendet wird Licht mit rund 148 Nanometern Wellenlänge. Zum Vergleich dient eine optische Uhr mit einem einzelnen Ytterbium-Ion. Die Arbeit dokumentiert einen kontinuierlichen Betrieb über einen Tag und eine mit längerer Mittelung sinkende Frequenzinstabilität.
Unsere Einordnung: ein neuer Messansatz, noch kein Alltagsgerät
Der Fortschritt besteht darin, aus einer Kernresonanz einen laufend geregelten Taktgeber zu machen. Das ist ein entscheidender Schritt zwischen einer spektroskopischen Messung und einem nutzbaren Uhrenprinzip. Daraus folgt jedoch weder ein sofortiger Ersatz heutiger Atomuhren noch ein verfügbares Produkt.
Interessant ist die Technik auch jenseits möglichst genauer Zeitangaben. Kern- und Elektronenübergänge reagieren unterschiedlich auf physikalische Einflüsse. Ihr Vergleich kann daher zusätzliche Informationen liefern, die eine einzelne Uhr nicht bietet. Das Forschungsteam verwendet die Messungen bereits, um Modelle ultraleichter dunkler Materie einzugrenzen. Ein Nachweis dunkler Materie ist damit nicht erbracht.
Für die weitere Entwicklung zählen stabiler Langzeitbetrieb, kontrollierte Umwelteinflüsse und reproduzierbare Ergebnisse verschiedener Aufbauten. Ein Genauigkeitsversprechen über Millionen Jahre wäre dagegen leicht missverständlich: Gemessen wird über begrenzte Zeiträume, anschließend werden Kennwerte beschrieben. Wir verzichten deshalb auf eine solche Umrechnung und auf einen ungesicherten Termin für praktische Anwendungen.
Quellen und Stand
Recherchiert am 8. Oktober 2026. Anlass ist die Nature-Veröffentlichung vom 7. Oktober; eine Vorabfassung ist seit 3. Juni 2026 verfügbar.
- Nature: A thorium-229 optical nuclear clock with feedback loop, 7. Oktober
- Forschungsteam: Frei zugängliche Vorabfassung vom 3. Juni 2026
- Thorium-Nuclear-Clock-Projekt: Forschungsziel und physikalisches Prinzip
