Erstes Makro-Objekt in Quantenruhe


Ruhe bis auf Quantenebene: Physiker haben erstmals ein normalgroßes Objekt bis fast zum Grundzustand heruntergekühlt – den Zustand, in dem selbst Atome kaum noch vibrieren. Möglich wurde dies durch die ultrapräzisen Laser am LIGO-Gravitationswellendetektor. Mit ihnen konnten die Forscher das „Quantenrauschen“ der schweren Detektorspiegel messen und dann solange gegensteuern, bis die Schwingungen fast völlig stoppten, wie sie im „Fachmagazin „Science“ berichten.

scinexx

Dieser Messspiegel des LIGO-Gravitationswellen-Detektors lässt sich so ruhigstellen, dass der aus zwei solcher Spiegel gebildete Oszillator bis auf die Grundzustands-Energie gebracht wurde. ©Danny Sellers, Caltech/MIT/ LIGO Lab

Für unsere Augen erscheinen die Alltagsobjekte um uns herum fest und unbeweglich. Doch das täuscht: Auf Atomebene besteht alles Makroskopische aus einem Gewimmel ständig vibrierender Teilchen. Sowohl die von der Umgebungswärme angetriebenen thermischen Oszillationen als auch Quantenfluktuationen halten sie in Bewegung. Zur Ruhe bringen lassen sich die Atome nur, wenn man sie bis auf ihren Grundzustand herunterkühlt – beispielsweise mithilfe der Laserkühlung.

weiterlesen