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Physik: Quantentechnologien vor dem großen Sprung

Weltweit investieren Staaten und Unternehmen in die Entwicklung futuristischer Technologien auf Basis der Quantenphysik. Nun startet auch in Europa ein groß angelegtes Forschungsprogramm, das die letzten Hürden beseitigen soll.
Forscher reihen Atomrümpfe anei­nander wie auf einer Kette und steuern sie mit Strahlungspulsen.

An einem warmen Sommerabend des Jahres 1998 hielt eine schwere, schwarze Limousine vor den Pforten des Instituts für Experimentalphysik der Universität Innsbruck. Und obwohl das Institut zu den führenden der Welt auf seinem Gebiet zählt und prominenten Besuch durchaus gewöhnt ist, war dieser Gast ein ganz besonderer: Der 14. Dalai Lama wollte mit eigenen Augen einen der Grundbausteine des Universums sehen. Wie die meisten von uns hatte er in der Schule gelernt, dass Physiker seit Anfang des 20. Jahrhunderts Atome und Lichtquanten (so genannte Photonen) mit Hilfe der Quantentheorie beschreiben. Allerdings hatten es die Gründerväter der modernen Physik für unmöglich gehalten, einzelne Atome zu fangen, direkt sichtbar zu machen oder gar gezielt zu verändern.

Doch genau dies war den Innsbrucker Experimentalphysikern um Rainer Blatt gelungen. In ihrem Labor hielten sie mitten in einer Ultrahochvakuumkammer und mit Hilfe elektrischer Felder ein einzelnes Barium-Ion in der Schwebe. Die Innsbrucker Forscher beschossen diesen Atomrumpf mit grünem Laserlicht, welches das Ion ständig in alle Richtungen streute, ähnlich einem Staubkorn im Sonnenschein. Beobachtern zeigte sich der schwebende Materiebaustein also als winziger grüner Punkt ...

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