Institution
PTB Braunschweig, Fachbereich „Zeit und Frequenz“
Forschungsthema
Entwicklung einer optischen Kernuhr auf Basis von Thorium-229
Forschung im Detail
Die genaueste Zeitmessung der Welt – das ist das Ziel von Johannes Tiedaus Forschung. Der Physiker arbeitet an der Entwicklung der weltweit ersten optischen Kernuhr. Während heutige Atomuhren Übergänge in der Elektronenhülle messen, nutzt die Kernuhr Übergänge im Atomkern selbst – und verspricht damit eine um Größenordnungen höhere Stabilität.
2023 gelang Tiedau ein Durchbruch: Gemeinsam mit Kolleg:innen der TU Wien und PTB regte er erstmals einen Thorium-229-Kern mit einem Laser an – ein entscheidender Schritt zur Realisierung dieser neuen Uhrengeneration. Der Übergang bei 8 Elektronenvolt liegt im vakuum- ultravioletten Bereich und erfordert hochspezialisierte Lasertechnologie sowie präzise Spektroskopie.
Die potenziellen Anwendungen sind vielfältig: von der Satellitennavigation über die Synchronisation globaler Netze bis hin zu fundamentalen Tests in der Physik – etwa zur Frage, ob Naturkonstanten tatsächlich konstant sind. Tiedaus Forschung kombiniert High-End-Experiment mit Vision – Zeitmessung als Werkzeug zur Entdeckung neuer Physik.
Kurzbiografie
Johannes Tiedau (34), lebt bei Hannover und ist Physiker an der PTB in Braunschweig. Nach seinem Studium an der Leibniz Universität Hannover mit Station an der University of Oxford wurde er 2020 an der Universität Paderborn mit einer Arbeit zur Quantenoptik promoviert. Er forscht seitdem im Team von Ekkehard Peik an der Thorium-Kernspektroskopie. Seine Laufbahn ist durch zahlreiche Auszeichnungen geprägt, darunter der Preis des Präsidiums der Leibniz Universität und Stipendien der Studienstiftung und des DAAD.
