Innsbrucker Physiker in den „Top-Ten“
Das Magazin des britischen Institute of Physics (IOP) „Physics World“ kürt alljährlich die zehn Durchbrüche des Jahres in diesem Wissenschaftsgebiet. Florian Schreck ist die weltweit erste Erzeugung eines Bose-Einstein-Kondensats durch reine Laserkühlung gelungen.
Weiters zählen heuer u.a. der erstmalige Nachweis von birnenförmigen Atomkernen, die präziseste Messung der kosmischen Mikrowellen-Hintergrundstrahlung durch den europäischen Satelliten „Planck“, die Speicherung von Quanteninformation mit der Rekorddauer von 39 Minuten bei Zimmertemperatur und der erste Computer aus Kohlenstoffröhrchen.
Auch Innsbrucker Quantenphysik ist spitze
Auch eine Entwicklung des Instituts für Quantenoptik und Quanteninformation (IQOQI) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) in Innsbruck hat es heuer unter die Top-Ten geschafft. Die 1995 erstmals erzeugten Bose-Einstein-Kondensate eröffneten einen neuen Weg für die Erforschung der Quantenwelt. Ihre Erzeugung war bisher allerdings kompliziert.
Atome werden dazu in einer magnetischen Falle gefangen und mit einem Laser nahe an den absoluten Nullpunkt (minus 273,15 Grad Celsius) abgekühlt. Um die Temperatur zu erreichen, bei der sie den außergewöhnlichen quantenphysikalischen Zustand eines Bose-Einstein-Kondensats einnehmen, musste eine weitere Kühlmethode verwendet werden. Bei dieser Verdampfungskühlung werden Teilchen mit noch höherer Temperatur aus der Falle entlassen und dadurch die verbleibende Atomwolke immer stärker abgekühlt. Dadurch gehen allerdings bis zu 99 Prozent der Atome verloren.
Verwendung in Atomuhren
Florian Schreck und sein Team haben einen Weg gefunden, wie auf diesen letzten Schritt verzichtet und nur mit Laser gekühlt werden kann. Das neue Verfahren sei einfacher, schneller und wesentlich effizienter als die bisherige Methode. Zudem können die Physiker damit ihr Bose-Einstein-Kondensat ständig erneuern. „Wir hoffen, dass mit diesem neuen Ansatz Bose-Einstein-Kondensate noch breiter eingesetzt werden können, zum Beispiel in zukünftigen Atomuhren oder Atomlasern“, so Schreck in einer Aussendung der Uni.
Der Wissenschafter, der heuer einen mit zwei Mio. Euro dotierten „Consolidator Grant“ des Europäischen Forschungsrats (ERC) erhalten hat, ist Anfang Dezember mit seinem Team an die Universität Amsterdam übersiedelt ist, wo er zum Professor berufen wurde.