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Klaziumionen in der Ionenfalle.

Forscher bauen "Quantentrommel"

US-Physiker haben die Quantenphysik in neue Größendimensionen geführt. Sie statteten ein 30 Mikrometer langes schwingendes Metallstück mit absurden Quanteneigenschaften aus: Es bewegte sich - und blieb dennoch in Ruhe.

Physik 18.03.2010

Aaron O'Conell von der University of California in Santa Barbara und seine Kollegen haben zwar keine Katze konstruiert, die sich in einem Mischzustand zwischen tot und lebendig befindet, wie sie Erwin Schrödinger anno 1935 in einem bekannten Gedankenexperiment erdacht hat. Aber das von den US-Physikern durchgeführte Experiment geht zumindest in diese Richtung. O'Conell und Co. konstruierten einen mechanischen Resonator mit piezoelektrischen Eigenschaften - im Prinzip ein Metallstück, das sein Volumen ändert, sofern es Strom leitet.

Der störende Zuhörer

Dieses Stück Metall koppelten die Forscher an ein supraleitendes Quantensystem, das zwischen zwei Energiezuständen "schweben" kann. Durch die Koppelung bei 25 Tausendstel Kelvin erbte auch das Metallstück diese quantenmechanische Unschärfe: "Es ist so, als würde man eine Kinderschaukel anstoßen und gleichzeitig nicht anstoßen", erläuterte O'Conell das Experiment kürzlich gegenüber dem "New Scientist".

Den seltsamen Mischzustand haben die Physiker allerdings nur indirekt beobachtet, da Messungen das fragile Sowohl-als-auch der Quantenwelt zerstören und in ein definitives Entweder-oder zwingen. Die Statistiken entsprachen aber genau den Vorhersagen der Theorie: "Bisher hat noch niemand nachgewiesen, dass die Regeln der Quantenmechanik auch für die Bewegungen großer Objekte gelten, die aus Billionen Atomen bestehen", sagte Andrew Cleland, der Leiter der Forschungsgruppe, gegenüber "Nature". Das britische Fachblatt nennt das Stück Metall aufgrund seiner schwingenden Eigenschaften "quantum drum" - eine Trommel, die nur dann im Quantenrhythmus spielt, wenn sie niemand hört.

science.ORF.at

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