Optische Atomuhren stellen derzeit die präzisesten physikalischen Messinstrumente mit relativen Abweichungen im Bereich 10^–18 dar. Aktuell konkurrieren verschiedene Ansätze, insbesondere mit einzelnen Ionen sowie Neutralatomen in optischen Gittern, jeweils mit verschiedenen Elementen/Isotopen, im Wettrennen um die „beste Uhr“. Gleichzeitig zeichnen sich komplett neue, vielversprechende Ansätze wie Multi-Ionen-Uhren, Uhren mit hochgeladenen Ionen oder sogar Kernuhren ab.

Ziel dieses Seminars war es, den derzeitigen Wissenstand dieser neuartigen Zugänge zu optischen Atomuhren zu diskutieren und deren Eignung für fundamentale Fragestellungen, wie die Suche nach Verletzungen des Äquivalenzprinzips oder nach dunkler Materie, zu beleuchten. Das Seminar fand vom 9. bis 12. Juli im Physikzentrum in Bad Honnef statt, 55 Forscherinnen und Forscher aus mehr als 12 Ländern nahmen teil.

Einen prominenten Platz im Seminarprogram nahmen der niederenergetische Isomerzustand im Thorium-229 und die damit verbundene „Kernuhr“ ein. Hier waren die weltweit aktiven Gruppen nahezu vollständig vertreten, und das Seminar konnte eine komplette Bestandsaufnahme des aktuellen Wissensstandes bieten. Ekkehard Peik (PTB Braunschweig) und Peter Thirolf (LMU München) gaben in zwei Hauptvorträgen einen Überblick über die jüngsten Fortschritte, insbesondere die erfolgreiche Messung der Hyperfeinstruktur im Isomerzustand. Petr Borisyuk (MEPhI Moskau) berichtete über die Anregung des Isomers in einem Laserplasma sowie eine Messung der Isomerenergie, die intensiv diskutiert wurde.

Ein weiterer Schwerpunkt des Seminars waren neue Ansätze bei optischen Atomuhren sowie ihre Eignung für fundamentale Untersuchungen. Den aktuellen Wissenstand fasste Marianna Safronova (U Delaware und NIST) in einem Hauptvortrag zusammen, insbesondere die Suche nach dunkler Materie mit bestehenden und zukünftigen Präzisionsuhren. Nils Huntemann (PTB) berichtete von Tests der lokalen Lorenz-Invarianz mit Hilfe der Ytterbium-171-Ionenuhr, Tanja Mehlstäubler (ebenfalls PTB) von Fortschritten bei Präzisionsmessungen mit Coulomb-Kristallen. Auch faszinierende „exotische“ Ansätze zu Präzisionsmessungen in hochgeladenen Ionen (José Crespo López-Urrutia, MPIK Heidelberg) sowie mit Pulsaren und zwei auf exzentrischen Bahnen fliegenden Galileo-Satelliten kamen zur Sprache.

Die Posterpreise gingen an Johannes Thielking (PTB), Kjeld Beeks (TU Wien) sowie gemeinsam an Sandro Kraemer und Janni Moers (Leuven Universität). Die Teilnehmer und wissenschaftlichen Organisatoren bedanken sich bei der WE-Heraeus-Stiftung für die großzügige finanzielle Unterstützung sowie die Hilfe bei der Organisation und Durchführung des Seminars.

Prof. Dr. Thorsten Schumm, TU Wien
Prof. Dr. Simon Stellmer, U Bonn
Priv.-Doz. Dr. Ekkehard Peik, PTB Braunschweig