Nobelpreis praktisch: Schnellere Computer, genauere Uhren
Stockholm/Berlin (dpa) - Das bizarre Reich der Quanten liegt jenseits unserer Wahrnehmung - doch es hat direkte Auswirkungen auf unseren Alltag, etwa, wenn wir Computer, Energiesparlampen oder Navigationssysteme benutzen.
Zwei Pioniere der sogenannten Quantenoptik, der Franzose Serge Haroche und der US-Amerikaner David Wineland, teilen sich in diesem Jahr den Nobelpreis für Physik. Sie haben filigrane Techniken für den Blick und für Eingriffe in den Quantenkosmos entwickelt, die zu präziseren Uhren und revolutionären Computern führen können.
Die beiden Quantendompteure sind Meister im Bändigen einzelner Teilchen. Sie fangen etwa elektrisch geladene Atome (Ionen) oder Lichtteilchen (Photonen) in speziell konstruierten Fallen und können sie dort beobachten und gezielt manipulieren. Das ist nicht selbstverständlich, denn abgesehen von der Schwierigkeit, einzelne Teilchen einzufangen, werden diese Quanten in der Regel zerstört, wenn man sie beobachtet. Wer etwa ein einzelnes Lichtteilchen beobachten will, muss es schließlich auffangen, und damit ist es absorbiert. Lange Zeit galten in diesem Revier daher lediglich Gedankenexperimente als möglich.
Haroche und Wineland ist es jedoch gelungen, solche Quantensysteme zu messen, ohne sie zu zerstören. „Es war eine Serie von ganz tollen Experimenten in der Quantenoptik, die die beiden gemacht haben und die wirklich Grundlagen gelegt haben“, betont Immanuel Bloch, Direktor am Max-Planck-Institut für Quantenoptik in Garching. Das erlaubt eine Reihe neuer Anwendungen, nicht nur innerhalb der Physik: Schon bald könnten sogenannte optische Atomuhren auf Grundlage der jetzt ausgezeichneten Arbeiten die herkömmlichen Atomuhren als Standard ablösen. Statt den Schwingungen eines Cäsium-Atoms werden in ihnen beispielsweise die Schwingungen von Aluminium-Ionen gezählt, und die sind rund hundert Mal schneller.