Einsteins Träume leben - Französische Forscher schaffen Quantendurchbruch
Einem Team aus EU-finanzierten Wissenschaftlern ist es erstmals gelungen, ein konstantes Stabilisierungsexperiment eines Quantenstadiums erfolgreich durchzuführen - etwas, wovon schon Albert Einstein höchstpersönlich träumte. Einstein sagte einst, er wolle ein Photon rund eine Sekunde lang in einer Box fangen, und nun ist es einem Team aus französischen Wissenschaftlern gelungen, noch einen Schritt weiter zu gehen, indem sie eine konstante Anzahl von Photonen permanent in einem qualitativ hochwertigen Mikrowellenhohlraum hielten, wie sie nun in einer neuen im Fachjournal Nature veröffentlichten Studie darlegen. Die Studie wurde von Wissenschaftlern am Laboratoire Kastler Brossel in Paris geleitet und erhielt Mittel als Teil des Projekts AQUTE ("Atomic quantum technologies"), das teilweise über den Themenbereich "Informations- und Kommunikationstechnologien" des Siebten Rahmenprogramms der EU (RP7) mit 5.300.000 EUR finanziert wurde. Zusätzlich erhielt der Projektleiter Serge Haroche vom Centre National de la Recherche Scientifique Mittel in Höhe von 2,5 Mio. EUR als Teil eines Stipendiums des Europäischen Forschungsrats (ERC). Diese Finanzierung war Teil eines Projekts namens DECLIC ("Exploring the Decoherence of Light in Cavities"). In ihrem Versuch bauten die Wissenschaftler auf einem Durchbruch auf, der ihnen vor vier Jahren gelungen war, als sie dasselbe einzige in einer Box gefangene Mikrowellenphoton hunderte von Malen beobachteten, und stabilisierten in dieser neuen Studie eine bestimmte Anzahl von Photonen in einer "Photonenbox", einem aus zwei supraleitenden Spiegeln bestehendem Hohlraum. Dies ist das erste Mal, dass ein vollständiges Experiment einer Quantenstabilisation gelungen ist. In der Regel kann ein Photon, der Grundstein von Licht, nur beobachtet werden, wenn es verschwindet. Das Auge absorbiert Photone, wobei es sie zerstört und die darin enthaltenen Informationen bei der Aufnahme übersetzt. Stabilisatoren spielen in unserem täglichen Leben eine große Rolle, da sie den Betrieb mehrerer Systeme um uns herum gewährleisten, z. B. bei einem Ofen, bei dem die Heiztemperatur von einem festgelegten Wert abhängt. Solange die ideale Temperatur noch nicht erreicht ist, heizt der Ofen weiter auf und bleibt dann auf diesem Level, in Abhängigkeit von der Anzeige des Thermostats. Hauptziel des DECLIC-Projekts ist es, den Übergang vom Quantum zu klassischen Geräten zu verstehen. Quanteninformationen gedeihen und bilden große Quantensysteme für Aufgaben in der Kommunikation und im Computerwesen, die über klassische Geräte hinausgehen; es bleiben jedoch Fragen, z. B. ob es andere Mechanismen gibt, die für das Verschwinden der Superpositionen der Stadien auf makroskopischer Ebene verantwortlich sind, zusätzlich zu der umweltbedingten Dekohärenz. Das DECLIC-Projekt läuft bis zum Jahre 2015 und wurde initiiert, um die Dynamiken von in Hohlräumen gefangenen Feldern zu erforschen und ihre Dekohärenz aus unterschiedlichen Perspektiven zu studieren. Es wird neuartige Wege gehen, um nicht-klassische Stadien mit einer großen Anzahl von Photonen in einem einzigen Hohlraum oder nicht-lokal zwischen zwei aufgeteilt zu generieren. Ziel des AQUTE-Projekts ist die Entwicklung von Quantentechnologien auf Grundlage atomarer, molekularer und optischer (AMO) Systeme für skalierbares Quantenrechnen und verschränkungsfähige Technologien wie Metrologie und Abtastung. Darüber hinaus hoffen die Wissenschaftler mehrere Projekte, die als Teil des AQUTE-Projekts gefördert werden, neue interdisziplinäre Verbindungen aus der AMO-Physik aufzubauen und zu nutzen, aber auch Konzepte und Experimentalvorrichtungen von Festkörpersystemen zur Stärkung interdisziplinärer Verknüpfungen zwischen Quanteninformationswissenschaft und anderen Bereichen der Physik. AQUTE läuft noch bis 2013. Wissenschaftler aus Australien, Österreich, Dänemark, Frankreich, Deutschland, Italien, Singapur, Spanien, der Schweiz, dem Vereinigten Königreich und den Vereinigten Staaten nehmen daran teil.Weitere Informationen finden Sie unter: Centre National de la Recherche Scientifique: http://www.cnrs.fr/index.php
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Österreich, Australien, Schweiz, Deutschland, Dänemark, Spanien, Frankreich, Italien, Singapur, Vereinigtes Königreich, Vereinigte Staaten