Ludwig-Maximilians-Universität München
print

Links und Funktionen
Sprachumschaltung

Navigationspfad


Inhaltsbereich

Quantenforschung

Neue Ordnung in der Quantenwelt

München, 05.11.2012

Sowohl Graphit als auch Diamant bestehen ausschließlich aus Kohlenstoffatomen. Der kleine aber feine Unterschied zwischen beiden Materialien ist die geometrische Anordnung ihrer Bausteine, mit weitreichenden Folgen für ihre Eigenschaften. Undenkbar, dass ein Stoff beides, d.h. Graphit und Diamant, gleichzeitig sein kann. Doch für Quantenmaterie gilt diese Einschränkung nicht, wie jetzt ein Team aus der Abteilung Quanten-Vielteilchensysteme von Professor Immanuel Bloch (Max-Planck-Institut für Quantenoptik und Ludwig-Maximilians-Universität München) bei Experimenten mit ultrakalten Quantengasen zeigen konnte. Mit Hilfe von Laserstrahlen erreichten die Wissenschaftler, dass sich einzelne Atome zu Strukturen mit einer definierten Geometrie anordneten. Diese Strukturen haben also kristallähnliche Eigenschaften, doch im Unterschied zu klassischen Kristallen existieren dabei alle möglichen geometrischen Konfigurationen gleichzeitig - ähnlich wie sich Schrödingers Katze in einer Überlagerung aus den beiden Zuständen „tot“ und „lebendig“ befindet. Voraussetzung dafür war, dass sich die Atome in einem hoch angeregten sogenannten Rydberg-Zustand befanden. „Solche Rydberg-Gase bergen das Potential, exotische Materiezustände zu realisieren und zum Beispiel magnetische Quantenphasen zu simulieren“, betont Bloch. Unterstützt wurden die experimentellen Arbeiten durch theoretische Modelle, die von einer Gruppe um Dr. Thomas Pohl (MPI für die Physik komplexer Systeme, Dresden) entwickelt wurden. 
(Nature, 1. November 2012)

 

 

Verantwortlich für den Inhalt: Kommunikation und Presse