Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Theoretische Physik: Schütteln ersetzt Photonen

18.11.2005


Zu einem der weltweit "heißesten"’ Forschungsgebiete der Physik haben Wissenschaftler der Universität Oldenburg um Prof. Dr. Martin Holthaus jetzt eine wichtige Arbeit vorgelegt. In der Ausgabe vom 11. November 2005 der renommierten Fachzeitschrift "Physical Review Letters" berichten sie von ihren Erkenntnissen aus dem Bereich der Quantenphysik (PRL 95, 200401, 2005).



Hintergrund ist der Umstand, dass Quantenobjekte Barrieren durchdringen können, die für klassische Teilchen unüberwindbar sind. In der Physik ist dafür der Ausdruck "Tunneln" geläufig. Dieses Tunneln geschieht häufig mithilfe von Photonen (Lichtquanten).


Aufgrund quantenmechanischer Berechnungen konnten die Oldenburger nun nachweisen, dass ein ähnliches Phänomen auch bei so genannten Bose-Einstein-Kondensaten auftritt. Dabei handelt es sich um sehr viele, ultrakalte Atome, die eine einzige Materiewelle ausbilden. Ein Bose-Einstein-Kondensat verhält sich zu normaler Materie ähnlich wie das Licht eines Lasers zum Licht einer Glühbirne. Während eine Glühbirne "spaghettiförmig" strahlt, strahlen die Wellenzüge eines Lasers im Gleichtakt.

Um den Tunneleffekt dieser Materiewelle gezielt zu steuern, benötigt man aber keine Photonen, sondern das Kondensat muss auf elektronischem Wege mit Frequenzen im Kilohertz-Bereich "geschüttelt" werden. Eine Bestätigung dieser Berechnungen durch Laborversuche - wofür allerdings nur wenige Labors auf der Welt ausgerüstet sind - ist jetzt der nächste Schritt.


"Wir stehen hier an einem sehr spannenden Punkt", sagt Holthaus, der - nach längeren Vorarbeiten - mit seinen Mitarbeitern rund ein Jahr an dem Problem gearbeitet hat. Seit der erstmaligen Herstellung des Bose-Einstein-Kondensates im Labor im Jahr 1995 (wofür Eric A. Cornell, Wolfgang Ketterle und Carl E. Wiemann 2001 den Nobelpreis erhielten) gebe es ein regelrechtes Wettrennen unter Physikern bei der Suche nach weiteren Anwendungsmöglichkeiten dieses neuen Materiezustandes. "Zwar ist man von einer ausgereiften Materiewellen-Technologie noch weit entfernt", so Holthaus, "aber die Entwicklung wird hier möglicherweise ähnlich verlaufen wie nach der Entwicklung des Lasers vor ca. 40 Jahren, als man sich auch nicht vorstellen konnte, wieweit dies den Alltag revolutionieren würde."

Kontakt: Prof. Dr. Martin Holthaus, Arbeitsgruppe "Theorie der kondensierten Materie" am Institut für Physik der Universität Oldenburg, Tel.: 0441/798-3960 oder -3071, Fax: -3080, E-Mail: holthaus@theorie.physik.uni-oldenburg.de

Gerhard Harms | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-oldenburg.de/

Weitere Berichte zu: Bose-Einstein-Kondensat Photon Physik

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht CAST-Projekt setzt Dunkler Materie neue Grenzen
23.05.2017 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

nachricht Heiße Materialien: Fachartikel zum pyroelektrischen Koeffizienten
23.05.2017 | Technische Universität Bergakademie Freiberg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Tumult im trägen Elektronen-Dasein

Ein internationales Team von Physikern hat erstmals das Streuverhalten von Elektronen in einem nichtleitenden Material direkt beobachtet. Ihre Erkenntnisse könnten der Strahlungsmedizin zu Gute kommen.

Elektronen in nichtleitenden Materialien könnte man Trägheit nachsagen. In der Regel bleiben sie an ihren Plätzen, tief im Inneren eines solchen Atomverbunds....

Im Focus: Turmoil in sluggish electrons’ existence

An international team of physicists has monitored the scattering behaviour of electrons in a non-conducting material in real-time. Their insights could be beneficial for radiotherapy.

We can refer to electrons in non-conducting materials as ‘sluggish’. Typically, they remain fixed in a location, deep inside an atomic composite. It is hence...

Im Focus: Hauchdünne magnetische Materialien für zukünftige Quantentechnologien entwickelt

Zweidimensionale magnetische Strukturen gelten als vielversprechendes Material für neuartige Datenspeicher, da sich die magnetischen Eigenschaften einzelner Molekülen untersuchen und verändern lassen. Forscher haben nun erstmals einen hauchdünnen Ferrimagneten hergestellt, bei dem sich Moleküle mit verschiedenen magnetischen Zentren auf einer Goldfläche selbst zu einem Schachbrettmuster anordnen. Dies berichten Wissenschaftler des Swiss Nanoscience Institutes der Universität Basel und des Paul Scherrer Institutes in der Wissenschaftszeitschrift «Nature Communications».

Ferrimagneten besitzen zwei magnetische Zentren, deren Magnetismus verschieden stark ist und in entgegengesetzte Richtungen zeigt. Zweidimensionale, quasi...

Im Focus: Neuer Ionisationsweg in molekularem Wasserstoff identifiziert

„Wackelndes“ Molekül schüttelt Elektron ab

Wie reagiert molekularer Wasserstoff auf Beschuss mit intensiven ultrakurzen Laserpulsen? Forscher am Heidelberger MPI für Kernphysik haben neben bekannten...

Im Focus: Wafer-thin Magnetic Materials Developed for Future Quantum Technologies

Two-dimensional magnetic structures are regarded as a promising material for new types of data storage, since the magnetic properties of individual molecular building blocks can be investigated and modified. For the first time, researchers have now produced a wafer-thin ferrimagnet, in which molecules with different magnetic centers arrange themselves on a gold surface to form a checkerboard pattern. Scientists at the Swiss Nanoscience Institute at the University of Basel and the Paul Scherrer Institute published their findings in the journal Nature Communications.

Ferrimagnets are composed of two centers which are magnetized at different strengths and point in opposing directions. Two-dimensional, quasi-flat ferrimagnets...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Diabetes Kongress 2017:„Closed Loop“-Systeme als künstliche Bauchspeicheldrüse ab 2018 Realität

23.05.2017 | Veranstaltungen

Aachener Werkzeugmaschinen-Kolloquium 2017: Internet of Production für agile Unternehmen

23.05.2017 | Veranstaltungen

14. Dortmunder MST-Konferenz zeigt individualisierte Gesundheitslösungen mit Mikro- und Nanotechnik

22.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Medikamente aus der CLOUD: Neuer Standard für die Suche nach Wirkstoffkombinationen

23.05.2017 | Biowissenschaften Chemie

Diabetes Kongress 2017:„Closed Loop“-Systeme als künstliche Bauchspeicheldrüse ab 2018 Realität

23.05.2017 | Veranstaltungsnachrichten

CAST-Projekt setzt Dunkler Materie neue Grenzen

23.05.2017 | Physik Astronomie