Schematische Darstellung des Transports von kalten Atomen (blaue Punkte) vom Reservoir links über eine Kette von Potentialtöpfen in das Reservoir rechts; der Einfachheit halber sind hier nur zwei gezeigt. In diesem Zusammenhang beschreibt γ die Hüpfrate der Teilchen aus den und in die beiden Reservoire, J die Transportrate zwischen den Töpfen und U die Teilchen-Teilchen-Wechselwirkung. (Bild: Wimberger)
In einer Studie zum Transport von Atomen in ultrakalten Gasen hat ein Team von Physikern um Dr. Sandro Wimberger einen neuen Ansatz zu der Frage entwickelt, wie sich die Übertragung von Strom auf atomarer Ebene realisieren lässt. Dies könnte für die Herstellung von logischen Bauelementen mit fest definierten Funktionen auf der Basis einzelner Atome von besonderer Bedeutung sein und zum Beispiel in Transistoren oder Dioden Anwendung finden. Die am Institut für Theoretische Physik der Universität Heidelberg durchgeführten Forschungsarbeiten sind auf dem innovativen Feld der Atomtronics angesiedelt. Dabei geht es um das fundamentale Verständnis quantenmechanischer Effekte im Vergleich zur klassischen Elektronik. Neue experimentelle Möglichkeiten, ultrakalte atomare Gase gezielt zu kontrollieren, erlauben die Bottom-Up-Herstellung und Untersuchung von logischen Bauelementen. Die Heidelberger Arbeitsgruppe von Dr. Wimberger befasst sich mit dem Transport einzelner Atome durch eine Kette von sogenannten Potentialtöpfen. ,,In ganz anderen Größenordnungen können wir uns einen leeren Eierkarton vorstellen, in dem Eier durch die einzelnen Vertiefungen von einem Ende des Kartons zum anderen ,wandern'", so der Heidelberger Physiker.
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