Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Nature-Studie: Klassische Messgrenze überschritten

01.04.2010
Physiker der Universität Heidelberg nutzen quanten­mechanische Konzepte

Bereits im Alltag lässt sich an der Zeigerstellung einer Uhr ablesen: Die Genauigkeit der Anzeige ist aus techni­schen Gründen limitiert. Für Physiker markiert das sogenannte Schrotrauschen eine Grenze. Es tritt zum Beispiel auf, wenn elektrischer Strom eine potentielle Barriere überwinden muss.

Alle derzeitigen Präzisi­onsmessungen arbeiten nahe an diesem Limit. Phy­siker der Universität Heidelberg konnten demonstrie­ren, dass unter Verwendung von quantenme­chanischen Konzepten diese Grenze sogar noch überschritten werden kann. Die Ergebnisse wurden jetzt in der Online-Ausgabe von Nature vorgestellt.

"Um nach dem derzeitigen Kenntnisstand der grundlegen­den Theorie der Quantenmechanik nahe an dieser klassischen Messgrenze arbeiten zu können, mussten wir atomare Gase auf extrem tiefe Temperaturen 0.000 000 01°K über den absoluten Nullpunkt abküh­len", erläutert Prof. Dr. Markus Oberthaler, Leiter der Arbeitsgruppe "Synthetic Quantum Systems" am Hei­delberger Kirchhoff-Institut für Physik und Ko-Autor der Nature-Studie.

Die Stabilität des Laboraufbaus wurde so weit getrieben, dass die Ablesegenauigkeit nur­mehr durch die klassische Schrotrauschgrenze gege­ben war. Um dieses Limit zu unterbieten, wurden so­dann quantenmechanische Ressourcen durch die ge­zielte Manipulation der mikroskopischen Wechselwirkung zwischen den Atomen erzeugt. Die neu entwickelte Methode, betont der Heidelberger Physiker, "ist so hervorragend, dass damit das weltweit größte quanten­mechanisch verschränkte System von 170 Teilchen realisiert werden konnte - zehnmal mehr Teilchen als jemals zuvor. Darüber hinaus wurden damit Messun­gen durchgeführt, die explizit und mit bloßem Auge erkennbar die klassische Messgrenze überschritten."

Ob diese Errungenschaft der fundamentalen Physik auch im Alltag eine Anwendung erfahren wird, ist nicht un­wahrscheinlich: "Schon derzeit sind wir von Präzisions­physik umgeben. Fast in jedem Auto sieht man Navigationsgeräte, die auf dem Prinzip der präzisen Zeitmessung basieren. Diese wiederum arbeitet der­zeit schon nahe an der klassischen Messgrenze. Will man den Zeitstandard verbessern, scheint mit den ak­tuellen Ergebnissen ein neuer Weg möglich", so Prof. Oberthaler.

Originalveröffentlichung:
C. Gross, T. Zibold, E. Nicklas, J. Estève & M. K. Obertha­ler: Nonlinear atom interferometer surpasses clas­sical precision limit, Nature online (31. März 2010)
Kontakt:
Prof. Dr. Markus Oberthaler
Telefon (06221) 54-5170
markus.oberthaler@kip.uni-heidelberg.de
Kommunikation und Marketing
Pressestelle, Telefon (06221) 54-2311
presse@rektorat.uni-heidelberg.de

Marietta Fuhrmann-Koch | idw
Weitere Informationen:
http://www.kip.uni-heidelberg.de/matterwaveoptics/
http://www.uni-heidelberg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Durchbruch mit einer Kette aus Goldatomen
17.02.2017 | Universität Konstanz

nachricht Zukunftsmusik: Neues Funktionsprinzip zur Erzeugung der „Dritten Harmonischen“
17.02.2017 | Laser Zentrum Hannover e.V.

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: Durchbruch mit einer Kette aus Goldatomen

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des Wärmetransportes

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des...

Im Focus: Breakthrough with a chain of gold atoms

In the field of nanoscience, an international team of physicists with participants from Konstanz has achieved a breakthrough in understanding heat transport

In the field of nanoscience, an international team of physicists with participants from Konstanz has achieved a breakthrough in understanding heat transport

Im Focus: Hoch wirksamer Malaria-Impfstoff erfolgreich getestet

Tübinger Wissenschaftler erreichen Impfschutz von bis zu 100 Prozent – Lebendimpfstoff unter kontrollierten Bedingungen eingesetzt

Tübinger Wissenschaftler erreichen Impfschutz von bis zu 100 Prozent – Lebendimpfstoff unter kontrollierten Bedingungen eingesetzt

Im Focus: Sensoren mit Adlerblick

Stuttgarter Forscher stellen extrem leistungsfähiges Linsensystem her

Adleraugen sind extrem scharf und sehen sowohl nach vorne, als auch zur Seite gut – Eigenschaften, die man auch beim autonomen Fahren gerne hätte. Physiker der...

Im Focus: Weltweit genaueste und stabilste transportable optische Uhr

Optische Strontiumuhr der PTB in einem PKW-Anhänger – für geodätische Untersuchungen, weltweite Uhrenvergleiche und schließlich auch eine neue SI-Sekunde

Optische Uhren sind noch genauer als die Cäsium-Atomuhren, die gegenwärtig die Zeit „machen“. Außerdem benötigen sie nur ein Hundertstel der Messdauer, um eine...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

ANIM in Wien mit 1.330 Teilnehmern gestartet

17.02.2017 | Veranstaltungen

Ökologischer Landbau: Experten diskutieren Beitrag zum Grundwasserschutz

17.02.2017 | Veranstaltungen

Von DigiCash bis Bitcoin

16.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Stammzellen verlassen Blutgefäße in strömungsarmen Zonen des Knochenmarks

17.02.2017 | Biowissenschaften Chemie

LODENFREY setzt auf das Workforce Mangement von GFOS

17.02.2017 | Unternehmensmeldung

50 Jahre JULABO : Erfahrung – Können & Weiterentwicklung!

17.02.2017 | Unternehmensmeldung