QUANTUS: Neue Ansätze für Präzisionsmessungen

Wissenschaftlern des Projekts QUANTUS (Quantengase unter Schwerelosigkeit) ist es gelungen, eine Apparatur zur Erzeugung von Bose-Einstein-Kondensaten unter Bedingungen der Schwerelosigkeit zu entwickeln. Wie das Wissenschaftsmagazin Science in seiner neuesten Ausgabe berichtet, erlaubt diese Apparatur im freien Fall ein atomares Wellenpaket zu generieren und dessen Entstehung zu einem Objekt von Millimetergröße über eine Sekunde lang zu verfolgen. Die Wissenschaftler haben damit eine vielversprechende und sehr robuste Quelle für Materiewellen entwickelt, die zukünftig in hochpräzisen Messgeräten, den so genannten Atom-Interferometern zur Anwendung kommen kann. Zum Einsatz kam das Gerät im 146 Meter hohen Fallturm des Zentrums für angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation (ZARM) in Bremen. Am Projekt QUANTUS  sind sieben deutsche und zwei internationale Einrichtungen beteiligt, darunter auch Wissenschaftler der Optischen Metrologie der Humboldt-Universität.

Die Interferometrie mit Materiewellen eröffnet völlig neue Ansätze für Präzisionsmessungen auf dem Gebiet der Metrologie sowie der fundamentalen Physik. Eine vielversprechende Quelle für die Interferometrie sind Bose-Einstein-Kondensate. In diesem Zustand verlieren die Atome ihre eigene Identität und können durch eine einzige Wellenfunktion beschrieben werden. Dieser Materiezustand zeigt große Ähnlichkeit zum Laser und zeichnet sich unter anderem durch ein hohe Kohärenz und Modenqualität aus. Quellen für Bose-Einstein-Kondensate werden daher oft als Atomlaser bezeichnet. Atomlaser sind ein wichtiger Schlüssel, um zukünftige Atominterferometer im ausgedehnten freien Fall in ihrer Empfindlichkeit und Genauigkeit zu verbessern.

Das Projekt QUANTUS ist ein Zusammenschluss deutscher und europäischer Forschungseinrichtungen, darunter die Leibniz Universität Hannover (Koordination), die Universität Ulm, die Humboldt-Universität zu Berlin, die Universität Hamburg, das Max-Planck-Institut für Quantenoptik, die Universität Darmstadt, die Ecole Normale Superieure de Paris, das Midlands Ultracold Atom Research Center in Birmingham, das DLR Zentrum für Raumfahrtsysteme und das Zentrum für angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation (ZARM) in Bremen. Finanziert wurde das Projekt durch die Deutsche Agentur für Luft- und Raumfahrt (DLR) mit Mitteln des Ministeriums für Wirtschaft und Technologie und durch den Exzellenzcluster QUEST (Centre for Quantum Engineering and Space-Time Research) an der Leibniz Universität Hannover.

WEITERE INFORMATIONEN:

www.iqo.uni-hannover.de/quantus.html

Ljiljana Nikolic

PR-Referentin Naturwissenschaften

Humboldt-Universität zu Berlin

Referat Öffentlichkeitsarbeit, Marketing und Fundraising