An den Grenzen zur Mechanik

16. Juni 2009, 20:41
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Quantenphysiker arbeiten an der Vergrößerung verschränkbarer Objekte

Wo die Grenzen zwischen der seltsamen Quantenwelt und unserer normalen Welt liegen, können auch die Quantenphysiker (noch) nicht sagen. Weshalb Quantenphysiker unter anderem daran arbeiten, möglichst große Objekte miteinander zu verschränken.

Tatsächlich läuft seit Jahren so etwas wie ein internationaler Wettbewerb, diese spukhaften Effekte bei immer größeren Objekten sichtbar zu machen. Und Forscher aus Österreich sind an vorderster Front mit dabei.

Eines der wichtigsten dieser Phänomene ist die sogenannte Quantenverschränkung, bei der zwei oder mehr physisch unabhängige Objekte wechselseitig und unauflösbar miteinander verbunden sind. Verschränkt man beispielsweise zwei Lichtteilchen und bestimmt die Schwingungsebene des einen, kennt man augenblicklich auch den Zustand des anderen Teilchens.

Der jüngste Fortschritt ist einem Forscherteam um John Jost von der University of Colorado in Boulder gelungen. Sie haben die Vibrationen zweier physisch getrennter mechanischer Oszillatoren verschränkt. Die Oszillatoren vollzogen die gemeinsame Bewegung, selbst wenn sie 240 Mikrometer voneinander entfernt waren - zumindest in 57 Prozent der Fälle, so die Forscher in der Wissenschaftszeitschrift Nature (Bd. 459, S. 683).

Die Experimente legen damit nahe, dass mechanische Oszillatoren "Mischwesen" sind, also sowohl Teil der klassischen als auch der Quantenwelt. Und das verspricht auch praktische Verwendungen: Die für dieses Experiment entwickelten Techniken könnten in Speichertechnologien künftiger Quantencomputer, aber auch noch für zahlreiche weitere Anwendungen eingesetzt werden, schrieb Rainer Blatt in einem begleiten-den Nature-Kommentar (Bd. 459, S. 653).

Aber auch Wiener Quantenphysiker waren zuletzt bei der Vergrößerung von Objekten im Zusammenhang mit Quanteneffekten erfolgreich: Markus Aspelmeyer und Kollegen vom Institut für Quantenoptik und Quanteninformation (IQOQI) der ÖAW konnten bereits mit dem Auge sichtbare Minihebel nahe an den absoluten Nullpunkt abkühlen, wie sie kürzlich in Nature Physics berichteten.

Dieser Größenweltrekord ist indes kein Selbstzweck: Ziel ist der Einsatz der Hebelchen für Quantenexperimente wie etwa die Verschränkung. (tasch/DER STANDARD, Printausgabe, 17.06.2009)

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