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Optical atomic clocks with record precision: What they can mean for climate science, geology, and driverless cars
Atomic clocks guarantee unrivalled precision when it comes to tracking time. They help us keep our digital and analogue clocks running on time by measuring the atomic resonance in cesium atoms exposed to microwave radiation. A new generation of optical atomic clocks is now set to increase their precision by a factor of up to 100,000 by measuring higher frequencies in the near IR and visible light range. Fraunhofer researchers are directly involved in the project and working on miniaturized and robust laser systems for ultracold atoms – the key component for viable and industry-ready optical clocks. For centuries, clocks have been evolving to track time with ever more precision.…
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100.000-mal genauere Zeitbestimmung durch optische Atomuhren: Gewinne für Klimaforschung, Erdvermessung und autonomes Fahren
Atomuhren gelten derzeit als die genauesten Zeitmesser, mit denen digitale und analoge Uhren synchronisiert werden. Der Zeittakt ergibt sich dabei aus der Messung der atomaren Resonanz im Cäsium-Atom bei Mikrowellenstrahlung. Mithilfe einer neuen Generation optischer Uhren lässt sich der Standard von Zeit nun bis zu 100.000-mal genauer erfassen, da durch Messungen im Bereich des nahen Infrarot- und sichtbaren Lichts höhere Frequenzen aufgezeichnet werden können. So engagieren sich Fraunhofer-Forschende nun in einem Projekt, das mit miniaturisierten und robusten Lasersystemen für ultrakalte Atome die Kernkomponente entwickelt, durch die optische Uhren industrietauglich werden. Seit Jahrhunderten umgeben uns unterschiedlichste Uhren als Zeitmesser. Dabei definieren Atomuhren durch das Zählen der Schwingungen von Elektronen in Cäsiumatomen…
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Tiefkühl-Elektronik für den Superrechner – Fraunhofer-Technologie macht Quantencomputer industrietauglich
Quantencomputer sind hoch energieeffiziente Superrechner. Damit diese in zukünftigen Anwendungen, wie etwa der künstlichen Intelligenz oder dem maschinellen Lernen, ihr volles Potenzial ausschöpfen können, läuft die Forschung an der dahintersteckenden Auslese-Elektronik auf Hochtouren. Forschende am Fraunhofer IZM arbeiten dafür an gerade einmal 10 Mikrometer dünnen supraleitenden Verbindungen und kommen damit der Umsetzung kommerziell nutzbarer Quantencomputer einen großen Schritt näher. Mit ihrer hohen Rechenleistung versprechen Quantencomputer die treibende Kraft für moderne Technologien in allen Industriebereichen zu werden. Anders als gängige Digitalcomputer rechnen sie nicht mit Bits, sondern mit Qubits: Durch ihre besonderen Eigenschaften – Superposition und Verschränkung – können diese Teilchen weitaus mehr als nur die binären Zustände 1 oder 0…
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Sichere Drohnenflüge über deutschen Metropolen
Radargestützte Verkehrsmanagementsysteme in der kommerziellen Luftfahrt garantieren einen störungsfreien und sicheren Flugverkehr. Im Projekt AKIRA entwickeln Fraunhofer-Forschende zusammen mit Industriepartner*innen eine bodengestützte Radarplattform für die Überwachung des unbemannten Flugverkehrs der Zukunft. So soll ein sicherer Personen- und Lieferverkehr mit automatisierten Drohnen über deutschen Großstädten Realität werden. Weiterhin laden zum Thema »Drohnentechnik für Logistikanwendungen« am 28. Februar 2023 vier Fraunhofer-Institute zu einem zweitägigen Workshop nach Wachtberg ein. Flugreisende im europäischen, asiatischen und amerikanischen Luftraum fliegen heute in dem Wissen, dass die Flugsicherung an Flughäfen jederzeit die genaue Position ihrer Maschine lokalisieren kann. Diese radargestützte Technologie gewährleistet den heutigen Personen- und Frachtflugverkehr und verhindert erfolgreich Kollisionen von bemannten Flugobjekten. Das soll bald…
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Flexible Sensorstreifen helfen, den Treibstoffverbrauch beim Fliegen zu senken
Die Luftfahrtbranche will beim Ziel der Klimaneutralität Taten sprechen lassen. Um bestehende und künftige Flugzeugmodelle noch energieeffizienter und mit weniger Kerosin zu betreiben, ist eine zuverlässige Datenlage über den aktuellen Verschleiß der Materialen sowie die Aerodynamik während des Flugs hilfreich. Forschende vom Fraunhofer IZM demonstrieren im Auftrag des Flugzeugherstellers Airbus Central C&T, wie Sensoren in der äußeren Kunststoffverkleidung integriert werden und trotz der rauen Bedingungen robust messen können. Auch wenn der Luftverkehr aus der globalisierten Welt nicht mehr wegzudenken ist, dürfen die Auswirkungen des Fliegens auf das Klima nicht unterschätzt werden. Um die Flugbranche mit dem Ziel der Nachhaltigkeit zu verbinden, müssen der Treibstoffverbrauch gesenkt und die Energieeffizienz gesteigert werden.…
