Im Flug verfolgt: Physiker des Max-Planck-Instituts für die Physik des Lichts verfolgen den Weg einer ein Millimeter großen Metallkugel, die durch einen radial polarisierten Laserstrahl fliegt, in dem sich die durch die Pfeile symbolisierten Polarisationen wie die Speichen eines Rades anordnen. In einem solchen Lichtstrahl sind die Polarisation und Informationen über die räumliche Struktur des Strahls miteinander klassisch verschränkt. Daher lässt sich die Position des Kügelchens durch Messungen der Polarisation bestimmen. [weniger]
Ein radial polarisierter Laserstrahl dient als Bewegungssensor für schnelle Teilchen. Winzige Teilchen zu verfolgen, könnte künftig einfacher werden - selbst wenn sie mit der Geschwindigkeit einer Gewehrkugel durch die Gegend sausen. Denn Forscher des Max-Planck-Instituts für die Physik des Lichts um Christoph Marquardt und Gerd Leuchs haben festgestellt, dass sich solche Partikel mit einem radial polarisierten Laserstrahl gewissermaßen filmen lassen. In radial polarisiertem Licht ordnen sich die Schwingungsebenen der Lichtwellen wie die Speichen eines Rades an. Wenn die Forscher ein Teilchen durch einen solchen Laserstrahl fliegen lassen, können sie seine Position mehrere Milliarden Mal in der Sekunde bestimmen, indem sie die Polarisation des Strahls messen. Dabei machen sich die Physiker zunutze, dass die Polarisation des Laserstrahls und seine räumliche Struktur miteinander klassisch verschränkt sind. Bislang lässt sich der Weg etwa von sehr schnellen Objekten nur mit teuren Hochgeschwindigkeitskameras verfolgen.
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