Zielgenau sprechen die Forscher des Max-Planck-Instituts für Quantenoptik und der Ludwig-Maximilians-Universität einzelne Atome in einem Quantengas an. Sie manipulieren zunächst den Spin einzelner Atome und entfernen die manipulierten Atome anschließend aus dem Lichtgitter, das die Teilchen festhält. Auf diese Weise erzeugen sie aus den Atomen auch den griechischen Buchstaben Ψ, das Symbol der quantenmechanischen Wellenfunktion.
Prof. Dr. Stefan Kuhr - University of Strathclide - Telefon: +44 141 548-3364 - E-Mail: stefan.kuhr [a] strath.ac (p) uk Prof. Dr. Immanuel Bloch - Max-Planck-Institut für Quantenoptik , Garching - Telefon: +49 89 32905-238 - Fax: +49 89 32905-760 - E-Mail: immanuel.bloch [a] mpq.mpg (p) de Christof Weitenberg, Manuel Endres, Jacob F. Sherson, Marc Cheneau, Peter Schau, Takeshi Fukuhara, Immanuel Bloch, und Stefan Kuhr - Single-Spin Addressing in an Atomic Mott Insulator - Nature, 17. März 2011; DOI: 10.1038/nature09827 Auf einzelne Atome zu zielen geht nur mit raffinierten Kniffen: In einem Quantengas aus Rubidium-Teilchen haben Physiker des Max-Planck-Instituts für Quantenoptik und der Ludwig-Maximilians-Universität München zielgenau einzelne Spins manipuliert. Der Spin entspricht vereinfacht gesprochen dem Drehsinn eines Atoms. Mit einem eigens entwickelten Mikroskop adressierten die Forscher um Stefan Kuhr und Immanuel Bloch jeweils einzelne Teilchen in einem Atom-Ensemble, das in überlagerten Laserwellen liegt wie in einem optischen Eierkarton. Das Experiment schafft eine Voraussetzung, um mit Atomen in einem künstlichen Lichtkristall Information zu verarbeiten - so, wie es etwa für einen Quantencomputer angedacht ist. Vor allem aber eröffnet die Arbeit den Forschern völlig neue Möglichkeiten, Quantenprozesse zu untersuchen. So haben sie erstmals direkt beobachtet, wie einzelne massive Teilchen, nämlich die Rubidium-Atome, durch Potentialwände tunneln.
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