Mit Wackeln zum Erfolg

Theoretische Physik: Forschung über „Verschränkungserzeugung“

Sich gleichzeitig an zwei verschiedenen Orten aufhalten: Was für Menschen unmöglich ist, widerspricht keineswegs den Gesetzen der Quantenmechanik. Wenn sich mehrere Teilchen gleichzeitig an zwei Orten aufhalten, die Messung eines Teilchens aber den Aufenthaltsort der anderen Teilchen festlegt, spricht man von so genannten verschränkten Zuständen. Ein wichtiger verschränkter Quantenzustand ist der Bell-Zustand, bei dem sich von zwei unterscheidbaren Teilchen jedes gleichzeitig an zwei Orten aufhält: Wenn das erste Teilchen an einem Ort gemessen wird, befindet sich das zweite Teilchen am anderen Ort.

Ein „heißes” Forschungsthema ist die Verschränkungserzeugung mit einem Materiezustand vieler ultrakalter Atome, dem so genannten Bose-Einstein-Kondensat. In diesem Bereich forscht der Oldenburger Physiker Dr. Christoph Weiß gemeinsam mit Niklas Teichmann, der kürzlich seine Diplomarbeit beendet hat. In der Aprilausgabe von Europhysics Letters berichten sie über ihre Arbeit, die von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) unterstützt wurde (EPL 78, 2007, 10009). Weiß, Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Physik, forscht derzeit am Laboratoire Kastler Brossel der renommierten Ecole Normale Supérieure in Paris.

Die Oldenburger Physiker schlagen vor, einen Bell-Zustand zweier Bose-Einstein-Kondensate dadurch zu erzeugen, dass in geeigneter Weise am Aufbau gewackelt wird. In einer Computersimulation wurde für zwei Kondensate von je 50 Teilchen gezeigt, dass die maximal verschränkten Bell-Zustände mit über sechsundneunzigprozentiger Wahrscheinlichkeit entstehen können.

www.physik.uni-oldenburg.de/condmat/Weiss/CW.html