Schrödingers Katze ist tot
(Meldung vom 20.1.2000)
Amerikanischen Wissenschaftlern ist es gelungen,
die Grenze zwischen der merkwürdigen Welt
der Quantenphysik und der "klassischen" Alltagswelt
genauer unter die Lupe zu nehmen.
Darüber berichten David Wineland und Kollegen
vom National Institute of Standards and
Technology in Boulder, Colorado in der aktuellen
Ausgabe der Fachzeitschrift Nature. Dabei
spielt der Vorgang der Dekohärenz eine wichtige
Rolle: Während ein isoliertes Atom sich in
der Quantenwelt in mehreren Zuständen zugleich
befinden kann, ist das in der klassischen
Welt nicht möglich.
Dieses Paradoxon, illustrierte der Physiker Erwin
Schrödinger am Beispiel einer Katze, die
abhängig vom Zustand eines Atoms gleichzeitig
tot oder lebendig sein kann. Kommt das
isolierte Atom in Kontakt mit der chaotischen Außenwelt,
etwa durch einen Messvorgang, muss
es sich für einen Zustand entscheiden. Dieser
Kollaps des Quantenzustands wird als
Dekohärenz bezeichnet.
Wineland und seinen Kollegen ist es nun gelungen,
den Prozess der Dekohärenz bei einzelnen
Beryllium-Ionen zu beobachten, die von einer elektromagnetischen
Falle festgehalten und
durch Laserstrahlen in verschiedene Quantenzustände
versetzt wurden. Sie konnten ein Gesetz
für die Schnelligkeit der Dekohärenz aufstellen.
Außerdem gelang es ihnen, die Kopplung des
Ions mit seiner Umgebung und damit die Dekohärenz
zu beeinflussen. Die Arbeit der Forscher
hat auch für die Entwicklung von Quantencomputern
Bedeutung: Sie können nur
erfolgreich arbeiten, wenn die Dekohärenz verhindert
wird.
[Quelle: Ute Kehse und Nature]