Physik-Nobelpreis geht an Serge Haroche und David Wineland

Peter Illetschko
9. Oktober 2012, 18:14
  • Jäger von Schrödingers Katze: die Quantenphysiker David Wineland (links) und Serge Haroche (rechts), die Quantenzustände beobachteten, ohne sie zu zerstören.
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    foto: ap/dapd/ed andrieski (l) und michel euler (r)

    Jäger von Schrödingers Katze: die Quantenphysiker David Wineland (links) und Serge Haroche (rechts), die Quantenzustände beobachteten, ohne sie zu zerstören.

Dem Franzosen und dem US-Amerikaner gelang mit ihren Experimenten ein wesentlicher Schritt in Richtung Quantencomputer

Es kommt auch bei den besten Forschern nur einmal im Leben vor, dass sie Anfang Oktober vom Nobelpreis-Komitee aus Stockholm angerufen werden. Der Franzose Serge Haroche war daher entsprechend überwältigt und musste sich sofort hinsetzen, als man ihm am Dienstag telefonisch mitteilte, was er wenig später bei der Live-Schaltung zur Nobelpreis-Pressekonferenz noch immer nicht ganz realisiert hatte: Haroche gewann gemeinsam mit dem US-Amerikaner David Wineland, beide Jahrgang 1944, den weltweit wichtigsten Wissenschaftspreis.

Den beiden Physikern gelang es, einen Quantenzustand einige Millisekunden lang aufrecht zu erhalten und von störenden Umwelteinflüssen abzuschirmen. Sie beobachteten den Zustand, ohne ihn zu zerstören, rühmte das Komitee. Damit schlugen sie eine Lösung eines lange währenden Problems in der Quantenphysik vor, denn bisher konnten die Teilchen zwar nachgewiesen werden, verschwanden aber gleich wieder.

Wineland verwendete dafür eine Ionenfalle, in der die Atome eingefangen und angeordnet wurden. Danach brachte er sie in eine Wechselwirkung mit Lichtteilchen. Haroche fing die Photonen in einem Mikrowellen-Resonator ein und brachte sie in eine Wechselwirkung mit Atomen: Er wählte also den umgekehrten Weg. Per Delsing, Mitglied des Nobel-Komitees, fand ein schönes Bild für die spukhafte Leistung der Laureaten: "Das ist ein bisschen so, wie einen Kuchen essen und ihn danach immer noch haben."

30 Jahre alte Vorarbeiten

Die Forschungen der ausgezeichneten Physiker waren aber auch das Ergebnis langer Vorbereitungen. Christian Roos, Quantenphysiker an der Universität Innsbruck, sagt, dass die Ideen für diese Arbeiten bis zu dreißig Jahre zurückreichen. Beide Wissenschafter hätten mit ihren Experimenten ungefähr gleichzeitig begonnen. Ihnen sei ein wichtiger Schritt gelungen, darauf könne man aufbauen.

David Wineland vom renommierten National Institute of Standards and Technology (NIST) und der University of Colorado in Boulder gilt seit Jahren als würdiger Nobelpreiskandidat - auch aufgrund der von ihm durchgeführten Atomkühlung durch Laser. 2010 erhielt er gemeinsam mit Ignacio Cirac und dem Innsbrucker Peter Zoller die Benjamin-Franklin-Medaille für Physik.

Er und Haroche, Professor am College de France und der Ecole Normale Supérieure, setzten das Gedankenexperiment des österreichischen Physikers Erwin Schrödinger - die Katze ist tot und lebendig - in der mikroskopischen Laborwelt um. Es kam zu Überlagerungen von Quantenzuständen, die Wineland treffend beschrieb: "Das Ganze ist wie eine Murmel, die in einer Kugel vor- und zurückrollt und gleichzeitig auf der linken wie auf der rechten Seite liegt."

Das Nobel-Komitee meinte am Dienstag, die ausgezeichneten Arbeiten wären richtungsweisend für einen auf Quantentechnologie basierenden Computer gewesen, "der unser Leben in diesem Jahrhundert genauso radikal verändern könne, wie es der klassische Computer im vorigen Jahrhundert getan hat." Noch allerdings kann von leistungsfähigen Quantencomputern keine Rede sein. Physikern wie dem Innsbrucker Rainer Blatt, der mit Wineland immer wieder zusammen arbeitet, ist es aber immerhin bereits gelungen, in Ionenfallen Quantenbytes zu erzeugen. Seit 2011 hält Blatt mit 14 verschränkten Ionen den Weltrekord.

"Da sind Erkenntnisse von Wineland dabei", sagte Blatt gegenüber der Austria Presse Agentur. Blatt bezeichnete Wineland als "einen der Pioniere, die mit einzelnen Ionen Experimente gemacht haben". Seine bahnbrechenden Arbeiten hätten viele neue Ideen mit einzelnen Atomen ermöglicht.

Apropos: Alle Jahre wieder werden auch heimische Quantenphysiker als Nobelpreis-Kandidaten gehandelt. Anton Zeilinger und Peter Zoller waren diesmal nicht auf der traditionellen Kandidatenliste von Thomson Reuters. Wahrscheinlich kommen sie auch für einige Jahre nicht als Preisträger infrage, denn in nächster Zukunft werden wohl andere Teilbereiche der Physik zum Zug kommen. Zum Beispiel die Teilchenphysik, der am Large Hadron Collider LHC heuer wahrscheinlich der Nachweis des Masseteilchens Higgs-Bosons gelang.

Als sich Haroche, der 2009 auch einen Advanced Grant des Europäischen Forschungsrats ERC gewann, wieder gefangen hatte, ging er zur Normalität des Quantenphysiker-Alltags über und meinte: "Ich werde zu Hause Champagner trinken und dann ins Labor gehen." (Peter Illetschko, DER STANDARD, 10.10.2012)


Link
Nobelprize.org: The Nobel Prize in Physics 2012

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Verbrechen?

Did David Wineland and Serge Haroche Steal Idea For The Nobel Physics Prize?
http://newsblaze.com/story/201... story.html

"You can't have your cake and eat it" ist ein englisches Sprichwort, dass es auf deutsch so nicht gibt und sich auch nicht wirklich übersetzen lässt.

Stimmt gar nicht.

Marie Curie hats 2mal erhalten. Und Linus Pauling war auch ein Routinier.

schöner schnauzer!

ping pong auf quantenebene!

Physics Nobel Prize 2012 von Sixty Symbols erklärt (Erklärung beginnt so ca. bei Minute 2): http://www.youtube.com/watch?v=UmxpUFxHlGg

Sixty Symbols (Projekt der University of Nottingham) ist sowieso genial: http://www.sixtysymbols.com/

Zb.: Schrödingers Katze: http://www.sixtysymbols.com/videos/sc... dinger.htm

Extra Dimensionen: http://www.sixtysymbols.com/videos/di... nsions.htm

Physic of Guiness: http://www.sixtysymbols.com/videos/guinness.htm

Feynman Diagramme: http://www.sixtysymbols.com/videos/feynman.htm

Hand in the LHC: http://www.sixtysymbols.com/videos/ha... he_LHC.htm

Und noch viele mehr (und immer wieder erstaunlich wieviele Dialekte [im Vergleich zb zur USA] es in einen relativ kleinen Land [im Vergleich zb zur USA] wie England geben kann ;-)).

http://www.youtube.com/watch?v=P... ture=g-u-u

zeilinger & quantenphysik

würd mich intressieren was die userschaft davon hält, finde die idee, dass information und nicht materie der schlüssel ist, interessant.

Es gibt mehrere Interpretationen der Quantenmechanik. Wohlgemerkt Interpretationen, bedeutet, keine ist der anderen überlegen. Darunter auch die vom Zeilinger favorisierte Informationsbasierte Interpretation. Die unter den PhysikerInnen favorisierte

ist allerdings die Kopenhagener Deutung.

Weitere Deutungen ist die Bohmsche Mechanik, die einen "realisterischen" Ansaatz verfolgt..

Dann gibts noch die Viele-Welten-Interpretation, wonach - Beispiel Schrödingers Katze - beide Ergebnisse zutreffen: Katze ist tot und lebendig und die eine Welt teilt sich in zwei Welten auf (nicht zu verwechseln mit paralleluniversen).

Consistent histories, Neumann/Wigner interpretation, statistical interpretation, Transactional interpretation, etc, etc.

Einzig bei der Kopenhagener (und Teils bei der Bohmsche Mechanik) gibt es nennenswerte Fortschritte sie zu einer relativistischen Quantenmechanik umzuformulieren. Solange das aber nicht vollständig geschehen ist, sind alle Interpretationen gleichwertig.

"Consistent histories, Neumann/Wigner interpretation, statistical interpretation, Transactional interpretation, etc, etc."

Die Aufzählung sind weitere Deutungen. Weitere sind (nicht vollständig):

time-symmetric theorie, transactional interpretation, modal interpretations, branching space-time theories.

Sind diese schon nur noch Aussenseiter-Deutungen, sind die folgenden tatsächlich nur noch Randnotizen: http://en.wikipedia.org/wiki/Mino... _mechanics

Hier kurz zusammengefasst, was die einzelnen - eher bedeutenderen - Deutungen auszeichnet:http://en.wikipedia.org/wiki/Inte... pretations

Respekt

Ich bewundere die Beharrlichkeit und Kompetenz mit der sie dem nicht enden wollenden Strom an Schwachsinn von higgs und Konsorten so hartnäckig begegnen schon seit langem. Es macht Spass zu sehen wie sich diese "Experten" fast schon täglich hier blamieren - allen voran natürlich unser Freund higgs.

Fast bin ich etwas neidisch. Ich habe selbst eine Zeit lang die grössten Irrtümer/Lügen dieser Leute im Wirtschaftsteil korrigiert aber das hab ich bald wieder aufgegeben. Eigentlich sind die Behauptungen dort genauso irrwitzig aber leider ist das Thema Wirtschaft recht emotional und sobald higgs seine Postings mit Kampfbegriffen wie "bankster" und "FI-Elite" ausschmückt ist das Forum scheinbar schon überzeugt.

Nun haben sies geschafft!

Dank dieses Postings wird nun FS3 fantasieren, dass sie ein Mehrfach-Account von mir sind. Der den armen FS3 immer nur rotstrichalt weil er sich traut - der Mutige - die Wahrheit zu sagen. Ansonsten würde FS3 nämlich für seine Wahrheiten nur grün bekommen. Nein, noch vielmehr! Er würde schon als Held der Wissenschaft gefeiert, gäbe es nicht die bösen UserInnen aus dem Forum hier.

;-) (Nein, ernsthaft, danke für die Blumen, wenn man aber weiss wo man nachschauen muss und ein wenig Hintergrundinfos hat [zb über die gern verbreitete Theorie von FS3§ & Co, wie die "Lichtermüdung"], dann brauchts nur ein schnell in die Tasten gehauenes Posting [und dementsprechend schauts auch mit meiner Rechtschreibung meist katastrophal aus ;-)])

Für FS3 sind wir alle ORF1.

Ohne den Link angeschaut zu haben, habe vom Zeilinger vor Jahren mal ein Buch gelesen: Wenn ich das richtig in Erinnerung habe, beschreibt er Information als einen hoeheren Abstraktionsgrad, der sich leicht auf Materie wie nichtmaterialisierte Energie, Photonen usw. anwenden laesst.

Sehe nicht, warum das kein plausibler Zugang sein sollte. Witzigerweise einer, der - wohl gegen die Intention des "Erfinders" - manch esoterischer Interpretation der Quantenphysik noch mehr entgegenkommt, Stichwort, materielle Welt als Kreation des Bewusstseins - was auch immer man davon halten mag.

Die Preistraeger in Physik, Chemie und Medizin haben jedenfalls immer meine Hochachtung - im Gegensatz zu den Scharlatanen aus der Oekonomie.

das mit der Pistolenkugel hab ich in einem Versuch gemacht, als Kunstprojekt - mit Farbbeutel, Gewehrkugel und (3. Dimension in der 2. Dimension) Leinwand.

Die Farbe ist schön in alle Richtungen "gespritzt" nachdem die Gewehrkugel (kal. 300. win.mag.) in den Farbbeutel eingeschlagen hat und es schlussendlich zum Farbauftrag auf der Leinwand gekmmen ist - die Kugel hat vor der Farbe die Leinwand erreicht (durchschlagen).

Quantenphysik ist sowieso falsch. Die Ergebnisse stimmen ja nur zufällig.

feiner humor...

... den zu verstehen ein bisschen grundlegende Quantenphysik erfordert ;)

Schön, dass Sie den Seitenhieb verstehen. Anscheinend gibts aber viele Sheldon Coopers ohne Sinn für Ironie.

was, sheldon lee cooper

geht schon wieder leer aus??

Joachim Schulz, Quantenoptiker (also vom Fach, http://www.scilogs.de/wblogs/bl... tent/about ) über die Nobelpreisvergabe:

Die Katzen des Nobelpreisträgers http://www.scilogs.de/wblogs/bl... eistr-gers

Dabei sbeschreibt er auch die Arbeit der beiden Preisträger genauer.

was baut ein quantenoptiker? quantenbrillen?

na dann herzliche Gratulation an die beiden Wissenschaftler!

mir selber ist ja die komplexe Theorie rund um die Quantenphysik zu hoch, bzw. verstehe ich nur einige wenige Ansätze.

Troesten sie sich, wer behauptet die quantentheorie zu verstehen, so feynman, beweist damit nur, dass er nichts verstanden hat. Umso mehr gilt das für die multidimensionale Stringtheorie.

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