Onderzoekers van het nationale meetinstituut VSL in Delft en de Vrije Universiteit Amsterdam zijn er in geslaagd om een klok van Nikhef te synchroniseren met de atoomklok van VSL in Delft. De synchronisatie vond plaats via een glasvezelverbinding van 135 km, met het zogenaamde White Rabbit-protocol. Met dit protocol kunnen klokken gelijk worden gezet met de cesiumklokken bij VSL. De nauwkeurige synchronisatie tussen Delft en Amsterdam is een eerste stap. In de toekomst moet deze techniek beschikbaar worden door heel Nederland.
De zeer nauwkeurige synchronisaties zijn niet alleen voor de wetenschappelijke wereld van belang. Ook voor telecomproviders, energiebedrijven en financiële instellingen zijn nauwkeurige tijdsmetingen cruciaal. Zo kunnen de telecombedrijven hun GSM-zendmasten beter op elkaar afstemmen en kunnen financiële instellingen beter controleren dat er onderweg niet met financiële transacties wordt gerommeld.
White Rabbit
Op dit moment worden de klokken van VSL (de nationale tijdstandaard) gesynchroniseerd met de wereldtijd via satellieten. De onzekerheid bij synchronisatie via satelliet is ongeveer 5 nanoseconden. Daarnaast zijn satellietverbindingen kwetsbaar en eenvoudig te verstoren. Synchronisatie via glasvezel is voor middellange afstanden een goed alternatief.
De tijdsynchronisatie in de glasvezel van Delft naar Amsterdam gaat met het White Rabbit-protocol. Dit protocol is ontwikkeld door CERN, het Duitse GSI en partners van universiteiten en industrie en is vernoemd naar het witte konijn uit ‘Alice in Wonderland’. Dit konijn lokt Alice aan het begin van het boek het konijnenhol in en is, ondanks dat hij altijd met een horloge rondloopt, altijd te laat. Het White Rabbit-protocol heeft een beoogde nauwkeurigheid van 1 nanoseconde en is daarmee tot vijf keer nauwkeuriger dan de satellietverbinding.
White Rabbit was tot nu toe alleen geschikt voor verbindingen op korte afstand. Voor een nauwkeurig transport van de tijd door de glasvezelkabels moet het signaal heen en weer gaan door dezelfde vezel. Zo kan het tijdsignaal worden gecorrigeerd voor de vertraging door het transport. Bij een langere verbinding zijn versterkers in de vezels nodig om het signaal door te geven. Normale versterkers in glasvezelverbindingen zijn echter alleen geschikt voor eenrichtingsverkeer. Binnen het GigaPort3-programma ‘Research on Networks’ van SURFnet hebben de TU Eindhoven, de Vrije Universiteit Amsterdam en SURFnet een nieuwe versterker ontwikkeld die dit probleem oplost en tweerichtingsverkeer door het SURFnet-netwerk mogelijk maakt.
VSL is het Nationaal Metrologisch Instituut van Nederland en is internationaal een toonaangevend kennisinstituut op het gebied van metrologie, de wetenschap van meten. Naast het beheer en de ontwikkeling van de nationale primaire meetstandaarden, leveren de experts van VSL diensten op maat en kalibreren meetmiddelen in opdracht van klanten.
Het onderzoek naar de White Rabbit-verbinding maakt deel uit van een onderzoeksproject binnen het Europese EMRP-onderzoeksprogramma. Nederlandse partners van VSL in dit project zijn de Vrije Universiteit Amsterdam, SURFnet, Nikhef, TU Eindhoven en de TU Delft. Ook het Finse MIKES-instituut en CERN zijn bij dit project betrokken.
Meer informatie: Afdeling Wetenschapscommunicatie Nikhef 020-5922075
Bekijk het nieuwsbericht op de website van VSL.