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Quantenmechanik: Atominterferometrie mit verschränkten Teilchen
Heidelberger Forscher konnten zeigen, dass sich die Präzision von Atominterferometern, die beispielsweise die Grundlage von extrem genauen Uhren bilden, um ein Vielfaches steigern lässt, wenn die Atome quantenmechanisch
miteinander verschränkt werden.
Seit Louis de Broglie 1924 die Hypothese
formulierte, dass materielle Teilchen
auch Welleneigenschaften haben, ist
diese Grundaussage der Quantenmechanik
in unzähligen Experimenten eindrucksvoll
belegt worden. Lichtwellen
können sich gegenseitig verstärken oder
auslöschen und so Interferenzmuster von
hellen und dunklen Streifen erzeugen.
Den gleichen Effekt zeigen Elektronen,
Atome oder Moleküle; nur ist ihre Wellenlänge
um Größenordnungen kleiner
als die von sichtbarer Strahlung. Das aber
macht sie für Präzisionsmessungen in so
genannten Interferometern, die beispielsweise
die Grundlage von Atomuhren bilden,
gerade besonders interessant. Zwar
ist es dazu erforderlich, die Atome auf
Temperaturen nahe am absoluten Nullpunkt
(- 273,15 Grad Celsius) zu kühlen
und dann in Magnet- oder Lichtfallen
einzuschließen. Doch Methoden dafür
gibt es inzwischen.
Das Prinzip eines Atominterferometers
ist einfach.
Ähnlich wie Licht in einem herkömmlichen
Interferometer...
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