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 Kleinste Teilchen aus fernen Galaxien!
22.09.2017 | Bergische Universität Wuppertal

nachricht Tanzende Elektronen verlieren das Rennen
22.09.2017 | Universität Bielefeld

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: The pyrenoid is a carbon-fixing liquid droplet

Plants and algae use the enzyme Rubisco to fix carbon dioxide, removing it from the atmosphere and converting it into biomass. Algae have figured out a way to increase the efficiency of carbon fixation. They gather most of their Rubisco into a ball-shaped microcompartment called the pyrenoid, which they flood with a high local concentration of carbon dioxide. A team of scientists at Princeton University, the Carnegie Institution for Science, Stanford University and the Max Plank Institute of Biochemistry have unravelled the mysteries of how the pyrenoid is assembled. These insights can help to engineer crops that remove more carbon dioxide from the atmosphere while producing more food.

A warming planet

Im Focus: Hochpräzise Verschaltung in der Hirnrinde

Es ist noch immer weitgehend unbekannt, wie die komplexen neuronalen Netzwerke im Gehirn aufgebaut sind. Insbesondere in der Hirnrinde der Säugetiere, wo Sehen, Denken und Orientierung berechnet werden, sind die Regeln, nach denen die Nervenzellen miteinander verschaltet sind, nur unzureichend erforscht. Wissenschaftler um Moritz Helmstaedter vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt am Main und Helene Schmidt vom Bernstein-Zentrum der Humboldt-Universität in Berlin haben nun in dem Teil der Großhirnrinde, der für die räumliche Orientierung zuständig ist, ein überraschend präzises Verschaltungsmuster der Nervenzellen entdeckt.

Wie die Forscher in Nature berichten (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005), haben die...

Im Focus: Highly precise wiring in the Cerebral Cortex

Our brains house extremely complex neuronal circuits, whose detailed structures are still largely unknown. This is especially true for the so-called cerebral cortex of mammals, where among other things vision, thoughts or spatial orientation are being computed. Here the rules by which nerve cells are connected to each other are only partly understood. A team of scientists around Moritz Helmstaedter at the Frankfiurt Max Planck Institute for Brain Research and Helene Schmidt (Humboldt University in Berlin) have now discovered a surprisingly precise nerve cell connectivity pattern in the part of the cerebral cortex that is responsible for orienting the individual animal or human in space.

The researchers report online in Nature (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005) that synapses in...

Im Focus: Tiny lasers from a gallery of whispers

New technique promises tunable laser devices

Whispering gallery mode (WGM) resonators are used to make tiny micro-lasers, sensors, switches, routers and other devices. These tiny structures rely on a...

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zum Biomining ab Sonntag in Freiberg

22.09.2017 | Veranstaltungen

Die Erde und ihre Bestandteile im Fokus

21.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungsnachrichten

DFG bewilligt drei neue Forschergruppen und eine neue Klinische Forschergruppe

22.09.2017 | Förderungen Preise

Lebendiges Gewebe aus dem Drucker

22.09.2017 | Biowissenschaften Chemie