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Deutsche Forscher stellen kleinste Magnetfalle für Bose-Einstein-Kondensate her

Eine deutsche Wissenschaftlergruppe der Universität von Tübingen hat ein Bose-Einstein-Kondensat in einer nur wenige Mikrometer großen magnetischen Falle erzeugt. Die Falle besteht aus sieben Kupferdrähten mit Durchmessern von nur wenigen Mikrometern, durch die ein starker elektrischer Strom fließt. Das dadurch erzeugte Magnetfeld hält das Kondensat in seiner räumlichen Position fest und kann dieses auch entlang der Leiter transportieren. Darüber berichtet das Fachmagazin Applied Physics Letters (Ausgabe vom 29. Juli).

Die von den Wissenschaftlern um Claus Zimmermann hergestellte magnetische Oberflächenfalle für Bose-Einstein-Kondensate ist die bisher kleinste ihrer Art: Die verwendeten Kupferdrähte sind in einer gitterartigen Konstruktion mit einer Breite von nur wenigen Mikrometern angeordnet und weisen eine Länge von einigen Millimetern auf. Das von einem starken Strom um die Leiter erzeugte Magnetfeld kann ein Bose-Einstein-Kondensat bei einer Temperatur von nur wenigen Milliardstel Grad über dem absoluten Nullpunkt einfangen ? obwohl die Falle nur etwa 100 Mikrometer von einer sich bei Raumtemperatur befindlichen Grundplatte entfernt ist.

Die Kontrolle über den durch die Leiter fließenden Strom erlaubt zudem den Transport des Kondensats entlang der Leiteranordnung ? in Analogie zu den optischen Wellenleitern in der Telekommunikation. Die Forscher wollen in weiteren Experimenten ein auf diese Weise eingeschlossenes Kondensat in mehrere Teile teilen, um grundlegende Quantenexperimente wie etwa Interferenz oder Teleportation durchführen zu können.

Der Transport von Bose-Einstein-Kondensaten über weite Strecken von bis zu mehreren Zentimetern ist eine Grundvoraussetzung für die Herstellung von Atomlasern. Die Gruppe des deutschen Nobelpreisträgers Wolfgang Ketterle am Massachusetts Institute of Technology setzt so etwa Laserstrahlen einer optischen Pinzette zum Transport der Kondensate ein. Diese „optischen“ Fallen sind allerdings um einiges größer als die von den Tübinger Wissenschaftlern hergestellten Magnetfallen. Diese würden sich daher insbesondere zur Herstellung von integrierten Computerchips eignen, die mit Bose-Einstein Kondensaten arbeiten.

Stefan Maier
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