Ongekende precisie

Optische klokken zijn de meest precieze klokken ter wereld. Deze klokken, gebaseerd op de principes van de atoomklokken die halverwege de 20e eeuw voor het eerst werden gebouwd, gebruiken de fundamentele principes van de quantummechanica om de tijd te bepalen met een nauwkeurigheid tot één deel op een quintiljoen (een miljoen miljoen miljoen). Dit betekent dat dergelijke klokken over de gehele leeftijd van het heelal minder dan een seconde achterlopen.

Deze ongekende precisie opent enorme mogelijkheden, variërend van fundamentele wetenschap tot toepassingen in sensortechnologie (bijvoorbeeld voor geodesie), betrouwbare en nauwkeurige plaatsbepaling, navigatie en natuurlijk tijdsbepaling. Zo zou het gebruik van deze klokken in telecomnetwerken de economische schade door uitval van kwetsbare satellietnavigatiesystemen, waarvan ongeveer 10% van het bruto binnenlands product van Europa afhankelijk is, kunnen voorkomen.

Om al deze redenen worden optische klokken steeds relevanter in veel industriële sectoren. De markt voor quantumapparaten zal naar verwachting in 2030 een totale waarde van drie miljard euro bereiken, waarbij quantumklokken ongeveer 40% van de markt voor quantumsensoren zullen beslaan.

Experts opleiden

Florian Schreck (Universiteit van Amsterdam), coördinator van het QuRIOUS-netwerk, zegt: “Aangezien de rol van optische klokken naar verwachting de komende jaren en decennia nog verder zal groeien, is het cruciaal om wetenschappers op te leiden die met deze klokken kunnen werken en ze verder kunnen ontwikkelen. In de komende vijf jaar zal ons programma 15 jonge wetenschappers opleiden tot de toekomstige Europese leiders in quantumtechnologie. Om dit te bereiken, brengt het netwerk een uitmuntende groep ervaren wetenschappers en vernieuwers samen uit de academische wereld, EU-metrologie-instituten en de industrie, met expertise van wereldklasse in praktische quantumtechnologie.”

De nieuwe promovendi worden opgeleid aan de universiteiten van Amsterdam, Birmingham, Kopenhagen, Toruń, Wenen en Innsbruck, en aan het Centre National de la Recherche Scientifique in Frankrijk (CNRS – in Parijs, Villetaneuse en Besançon) en het Nationaal Metrologisch Instituut van Italië; in nauwe samenwerking met de industriële partners Menlo Systems (Duitsland), NKT Photonics (Denemarken) en QUBIG (Duitsland). Elf andere geassocieerde partners in heel Europa zijn eveneens bij het opleidingsnetwerk betrokken.

QuRIOUS bouwt voort op diverse eerdere initiatieven op het gebied van optische klokken die ook door de Europese Commissie werden ondersteund; in het bijzonder het MoSaiQC-opleidingsnetwerk dat momenteel 16 promovendi opleidt op het gebied van optische atoomklokken, maar ook de onderzoeks-samenwerking iqClock en de opvolger ervan, AQuRA, die tot doel hebben optische quantumklokken gereed te maken voor gebruik in de industrie.

QuRIOUS-partnerinstituten:

University of Amsterdam
University of Birmingham
Centre National de la Recherche Scientifique
University of Copenhagen
National Metrology Institute of Italy
Nicolaus Copernicus University Toruń
Technische Universität Wien
University of Innsbruck
Menlo Systems
NKT Photonics
QUBIG

Geassocieerde partners:

Physikalisch-Technische Bundesanstalt
ICFO – The Institute of Photonic Sciences
Humboldt University of Berlin
University Bourgogne Franche-Comté
Sorbonne Paris Nord University
Politecnico di Torino
Observatoire de Paris
Hertz, Training for Scientists
Metamorphic Additive Manufacturing
Qruise
Vexlum