Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Herstellung von optischen „Schrödingerkatzen“

18.10.2007
Seit 1935 und seit dem Gedankenexperiment des österreichischen Physikers Erwin
Schrödinger, entspricht „Schrödingers Katze“ (1) einem klassischen System in einem Zustand der Quantensuperposition.

Im Jahre 1996 haben solche Systeme einen Schein von Wirklichkeit erreicht. Seitdem entwickeln immer mehr Forscherteams, auf der Basis der Quantenphysik zur Realisierung dieses Datentransfers, diesen Stand der Technik weiter.

Französische und australische Forscher haben vor kurzem (08/2007) ein Protokoll erstellt, um eine „optische Katze“ mit großer inkrementaler Amplitude zu entwickeln (d.h. eine Lichtwelle, die gleichzeitig zwei entgegengesetzte Phasen hat).

Es geht darum, ein klassisches System zu finden, bei dem die Interaktion mit der Umgebung den Zustand der Quantensuperposition nicht zerstört. Genauer gesagt wird hier die Lichtwelle durch eine Quantensuperposition von fast-klassischen Zuständen (2) bezeichnet. Das Protokoll wurde in

der Theorie und in Versuchen bewiesen.

In der praktischen Beweisführung verwendeten die Physiker sehr kurze Lichtimpulse (180 fs), um zwei Photonen-Zustände hervorzurufen. Durch eine homodyne Dektektion wurde die Wiederherstellung der Wigner-Funktion von zwei Photonen-Zuständen und die Identifizierung dieser Zustände bei „Katzen“ möglich. Diese Funktion, definiert auf Phasenräume, zeigte tatsächlich Interferenzen zwischen den zwei fast-klassischen Zuständen

und nahm negative Werte ab.

Angesichts des schnellen technischen Fortschritts gehen die Forscher davon aus, dass die Reinheit der Superpositionen schnell zunehmen wird, bis sie schließlich auf dem Gebiet der Quanteninformation nützlich eingesetzt werden kann.

(1) Schrödingers Katze ist das Gedankenexperiment und wird folgendermaßen aufgebaut: in einem geschlossenen Kasten sitzt eine Katze, bei ihr befindet sich ein radioaktiver Atomkern, der langsam zerfällt. Diesen Zerfall zeichnet ein Geigerzähler auf. Er ist an eine Vorrichtung angeschlossen, die Giftgas freisetzen soll, sobald der Kern zerfallen ist. Die Katze würde davon sterben. Die Quantenphysik geht nun davon aus, dass der Kern gleichzeitig zwei Zustände einnehmen kann, den noch nicht zerfallenen und den zerfallenen. Demzufolge

müsste sich auch die Katze in einem Schwebezustand zwischen schon tot und noch lebendig befinden.

(2) Die Quantenoptik macht identische Vorhersagen für die klassische Theorie und für quasiklassische Zustände.

Kontakt: Alexei Ourjoumtsev
Laboratoire Charles Fabry de l’Institut d’Optique, Université Paris-Sud,
CNRS UMR 8501, 91127 Palaiseau, France
@ alexei.ourjoumtsev@institutoptique.fr
+33 1 64 53 33 70 or 33 88
http://www.iota.u-psud.fr/~grangier/Optique_quantique.html
Quelle: Nature, 16.08.2007
Redakteur: Mathieu Girerd, mathieu.girerd@diplomatie.gouv.fr
PHYSIK
Wissenschaft-Frankreich (N° 129 vom 17.10.2007)
Französische Botschaften in Deutschland, Österreich und der Schweiz
Kostenloses Abonnement durch E-Mail : sciencetech@botschaft-frankreich.de

| Wissenschaft-Frankreich
Weitere Informationen:
http://www.wissenschaft-frankreich.de/allemand

Weitere Berichte zu: Quantenphysik Quantensuperposition

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Neue Harmonien in der Optoelektronik
21.07.2017 | Georg-August-Universität Göttingen

nachricht Von photonischen Nanoantennen zu besseren Spielekonsolen
20.07.2017 | Friedrich-Schiller-Universität Jena

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: Einblicke unter die Oberfläche des Mars

Die Region erstreckt sich über gut 1000 Kilometer entlang des Äquators des Mars. Sie heißt Medusae Fossae Formation und über ihren Ursprung ist bislang wenig bekannt. Der Geologe Prof. Dr. Angelo Pio Rossi von der Jacobs University hat gemeinsam mit Dr. Roberto Orosei vom Nationalen Italienischen Institut für Astrophysik in Bologna und weiteren Wissenschaftlern einen Teilbereich dieses Gebietes, genannt Lucus Planum, näher unter die Lupe genommen – mithilfe von Radarfernerkundung.

Wie bei einem Röntgenbild dringen die Strahlen einige Kilometer tief in die Oberfläche des Planeten ein und liefern Informationen über die Struktur, die...

Im Focus: Molekulares Lego

Sie können ihre Farbe wechseln, ihren Spin verändern oder von fest zu flüssig wechseln: Eine bestimmte Klasse von Polymeren besitzt faszinierende Eigenschaften. Wie sie das schaffen, haben Forscher der Uni Würzburg untersucht.

Bei dieser Arbeit handele es sich um ein „Hot Paper“, das interessante und wichtige Aspekte einer neuen Polymerklasse behandelt, die aufgrund ihrer Vielfalt an...

Im Focus: Das Universum in einem Kristall

Dresdener Forscher haben in Zusammenarbeit mit einem internationalen Forscherteam einen unerwarteten experimentellen Zugang zu einem Problem der Allgemeinen Realitätstheorie gefunden. Im Fachmagazin Nature berichten sie, dass es ihnen in neuartigen Materialien und mit Hilfe von thermoelektrischen Messungen gelungen ist, die Schwerkraft-Quantenanomalie nachzuweisen. Erstmals konnten so Quantenanomalien in simulierten Schwerfeldern an einem realen Kristall untersucht werden.

In der Physik spielen Messgrößen wie Energie, Impuls oder elektrische Ladung, welche ihre Erscheinungsform zwar ändern können, aber niemals verloren gehen oder...

Im Focus: Manipulation des Elektronenspins ohne Informationsverlust

Physiker haben eine neue Technik entwickelt, um auf einem Chip den Elektronenspin mit elektrischen Spannungen zu steuern. Mit der neu entwickelten Methode kann der Zerfall des Spins unterdrückt, die enthaltene Information erhalten und über vergleichsweise grosse Distanzen übermittelt werden. Das zeigt ein Team des Departement Physik der Universität Basel und des Swiss Nanoscience Instituts in einer Veröffentlichung in Physical Review X.

Seit einigen Jahren wird weltweit untersucht, wie sich der Spin des Elektrons zur Speicherung und Übertragung von Information nutzen lässt. Der Spin jedes...

Im Focus: Manipulating Electron Spins Without Loss of Information

Physicists have developed a new technique that uses electrical voltages to control the electron spin on a chip. The newly-developed method provides protection from spin decay, meaning that the contained information can be maintained and transmitted over comparatively large distances, as has been demonstrated by a team from the University of Basel’s Department of Physics and the Swiss Nanoscience Institute. The results have been published in Physical Review X.

For several years, researchers have been trying to use the spin of an electron to store and transmit information. The spin of each electron is always coupled...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Den Geheimnissen der Schwarzen Löcher auf der Spur

21.07.2017 | Veranstaltungen

Den Nachhaltigkeitskreis schließen: Lebensmittelschutz durch biobasierte Materialien

21.07.2017 | Veranstaltungen

Operatortheorie im Fokus

20.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Einblicke unter die Oberfläche des Mars

21.07.2017 | Geowissenschaften

Wegbereiter für Vitamin A in Reis

21.07.2017 | Biowissenschaften Chemie

Den Geheimnissen der Schwarzen Löcher auf der Spur

21.07.2017 | Veranstaltungsnachrichten