Anzeige
1 Monat GRATIS testen, danach für nur 9,90€/Monat!
Startseite »

Film zeigt einzelnes Atom bei Spazierfahrt

Astronomie|Physik Technik|Digitales

Film zeigt einzelnes Atom bei Spazierfahrt
Bonner Physikern ist es gelungen, ein einzelnes Atom bei einer Spazierfahrt auf einem Laserstrahl zu filmen. Der Laser fungiert dabei als eine Art Förderband, mit dem das Cäsiumatom transportiert wird. Eine spezielle Technik ermöglichte es den Forschern, jede Sekunde ein Bild aufzunehmen und so die Bewegung des Atoms sichtbar zu machen. Den aus diesen Aufnahmen entstandenen Film und den Bericht der Forscher zeigt die Fachzeitschrift Optics Express auf ihrer Internetseite (www.opticsexpress.org).

Mit ihrem Film haben die Forscher nachgewiesen, dass es möglich ist, ein einzelnes Atom ganz gezielt an einen bestimmten Ort zu transportieren. Das sei eine unverzichtbare Grundlage für die Entwicklung eines Quantencomputers, schreiben Dieter Meschede und seine Kollegen von der Universität Bonn. Bei ihrem Verusch benutzten die Forscher einen Infrarotlaser als Transporter, mit dem das untersuchte Cäsiumatom etwa einen zehntel Milimeter bewegt wurde.

Damit das Cäsiumteilchen überhaupt auf den Laserzug aufspringen konnte, mussten die Wissenschaftler es erst einmal abbremsen, denn alle Atome und Moleküle bewegen sich bei Raumtemperatur sehr schnell in alle Richtungen. Dazu bombardierten die Physiker das Atom von allen Seiten mit vielen Millionen Lichtteilchen und verlangsamten dadurch seine Bewegung, bis es fast stillstand. Erst dann konnte es auf das Laser-Förderband rutschen. Ein solcher Laserstrahl besteht ? ähnlich wie Wellpappe ? aus Wellenbergen und Wellentälern.

Die Physiker schubsten das Cäsiumatom in ein solches Wellental eines angehaltenen Laserstrahls und setzten anschließend den Strahl wieder in Bewegung. Dabei blieb das Atom in seiner Vertiefung liegen und wanderte mit. Gleichzeitig beleuchteten die Wissenschaftler das Cäsiumteilchen mit Licht einer ganz speziellen Farbe. Das Cäsiumatom nahm dieses Licht auf und gab es etwas verzögert blitzartig wieder ab. Diese Blitze fingen die Physiker mit einer extrem empfindlichen Kamera ein und erhielten so etwa einmal pro Sekunde ein Bild. Hintereinandergeschnitten konnten sie so einen Film herstellen, der die Bewegung des Atoms auf seinem Laser-Förderband dokumentiert.

ddp/bdw ? Ilka Lehnen-Beyel
Anzeige
Anzeige

Wissenschaftsjournalist Tim Schröder im Gespräch mit Forscherinnen und Forschern zu Fragen, die uns bewegen:

  • Wie kann die Wissenschaft helfen, die Herausforderungen unserer Zeit zu meistern?
  • Was werden die nächsten großen Innovationen?
  • Was gibt es auf der Erde und im Universum noch zu entdecken?

Hören Sie hier die aktuelle Episode:

Aktueller Buchtipp

Sonderpublikation in Zusammenarbeit  mit der Baden-Württemberg Stiftung
Jetzt ist morgen
Wie Forscher aus dem Südwesten die digitale Zukunft gestalten

Wissenschaftslexikon

♦ em|bryo|nal  〈Adj.〉 Sy embryonisch 1 zum Embryo gehörend, im Zustand des Embryos … mehr

Pflan|zen|ana|to|mie  〈f. 19; unz.〉 Lehre vom Aufbau der pflanzl. Organe

Lin|ters  〈Pl.〉 kurze Baumwollfasern, die für Chemiefasern u. zur Papierherstellung verwendet werden

» im Lexikon stöbern
Anzeige
Anzeige
Anzeige