Ludwig-Maximilians-Universität München
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Quantenfluktuation unter dem Mikroskop

Versteckte Ordnung in ultrakaltem Gas enthüllt

München, 14.10.2011

Fluktuationen sind in unserer Alltagswelt grundlegend für zahlreiche physikalische Phänomene, so etwa für den Phasenübergang von einer Flüssigkeit in ein Gas oder von einem Festkörper in eine Flüssigkeit. Selbst am absoluten Temperaturnullpunkt, an dem jede Bewegung in der klassischen Welt eingefroren ist, treten besondere quantenmechanische Fluktuationen auf, die den Übergang zwischen zwei Phasen verursachen können. Jetzt ist es einem Team um Immanuel Bloch und Stefan Kuhr von der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) München und dem Max-Planck-Institut für Quantenoptik (MPQ) erstmals gelungen, solche Quantenfluktuationen direkt zu beobachten. Wie die Forscher berichten, konnten sie die Bildung von quantenkorrelierten Teilchen-Loch-Paaren in einem Gas ultrakalter Atome durch ein hochauflösendes Mikroskop sichtbar machen. Damit war es ihnen sogar möglich, eine vorliegende versteckte Ordnung zu enthüllen und somit verschiedene Phasen des Quantengases neu zu charakterisieren. Unterstützt wurden sie bei dieser Arbeit von Physikern aus der Abteilung Theorie am MPQ sowie Wissenschaftlern der ETH Zürich. Die Messungen eröffnen Möglichkeiten zur Beobachtung ungewöhnlicher neuer Quantenphasen.
(Science online, 14. Oktober 2011)

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