Quantenphysik – ein Riesenmolekül befindet sich an mehreren Orten gleichzeitig


Eine künstlerische Darstellung der im Experiment delokalisierten massiven Moleküle. (Bild: Yaakov Fein, Universität Wien)

In der Quantenwelt verhält sich Materie sowohl als Teilchen als auch als Welle. Physiker versuchen seit Jahren, diesen Welle-Teilchen-Dualismus an immer grösseren Objekten nachzuweisen. Nun wurde ein neuer Rekord gefunden.

Neue Zürcher Zeitung

Der Welle-Teilchen-Dualismus ist ein Quanteneffekt, der bis anhin nur an sehr kleinen Teilchen nachgewiesen wurde. Ob auch grössere Objekte sich gleichzeitig wie eine Welle oder ein Teilchen verhalten können, ist unklar. Seit Jahren versuchen Forscher die obere Grenze auszuloten, bei der quantenmechanisches Verhalten in klassisches umschlägt. Nun brachte ein Team ein riesiges Molekül aus 2000 Atomen in einen Überlagerungszustand – und damit an mehrere Orte gleichzeitig. Davon berichten sie im Fachjournal «Nature Physics».

Das quantenphysikalische Phänomen der Welle-Teilchen-Dualität kann man an Lichtteilchen (Photonen) gut beobachten. Diese offenbaren ihre Welleneigenschaft im Doppelspaltexperiment: Schickt man Licht durch zwei schmale, parallele Spalten, so entstehen auf einem Schirm dahinter helle und dunkle Bereiche. Das Muster entsteht durch Beugung der Lichtwelle am Doppelspalt: In den hellen Arealen verstärken die Lichtwellen einander, in den dunklen löschen sie sich aus. Die Forscher sprechen dabei auch von Interferenz.

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