Die Spuren der Quantenfluktuationen: Ein Gitter aus Laserlicht zwingt Atome (hellblau) in eine regelmäßige Struktur. In dieser Anordnung tunneln Teilchen selbst am absoluten Nullpunkt der Temperatur von einem Gitterplatz zum nächsten und bilden dort Atompaare. Diese Quantenfluktuationen sind bei der Beobachtung als benachbarte Löcher zu erkennen, weil der Detektionslaser die Atompaare aus dem Gitter katapultiert.
Ein besonders hoch auflösendes Mikroskop bringt Quantenfluktuationen am absoluten Nullpunkt der Temperatur ans Licht. Absoluten Stillstand gibt es nicht - nicht einmal am absoluten Nullpunkt der Temperatur, also bei minus 273,16 Grad Celsius. Die Gesetze der Quantenmechanik verlangen, dass kleinste Teilchen wie Atome und Moleküle sich selbst dann noch rühren, wenn unsere Alltagswelt längst eingefroren ist. Die Bewegungen von Atomen nahe dem absoluten Nullpunkt, die Physiker Quantenfluktuationen nennen, hat ein Team um Physiker des Max-Planck-Instituts für Quantenoptik in Garching mit einem besonders hochauflösenden Mikroskop nun erstmals direkt beobachtet. Sie haben Rubidium-Atome in einem Gitter aus Laserlicht festgesetzt und auf unter minus 273 Grad abgekühlt. Die Atome sprangen von einem Gitterplatz zum nächsten, obwohl ihre restliche thermische Energie hierzu nicht ausreichen würde. Das charakteristische Muster von Löchern, das Quantenfluktuationen dabei in dem Atom-Ensemble erzeugen, haben die Forscher mit einer ausgeklügelten Methode identifiziert.
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