London/Wien - Gleich zwei heimische Forschergruppen und deren Veröffentlichungen scheinen unter den Top-10 Physik-Erfolgsgeschichten des Jahres 2003 auf. Es sind dies Publikationen von Jian-Wei Pan (Uni Wien, Institut für Experimentalphysik) und Rudolf Grimm (Uni Innsbruck, Institut für Experimentalphysik). Die Top-10 Erfolgsgeschichten werden alljährlich von der Plattform "PhysicsWeb" des Londoner Institute of Physics - eine internationale Gelehrtenvereinigung mit 37.000 Mitgliedern - gekürt.
Thema Teleportation
Pan wurde für die Veröffentlichung seiner Teleportationsexperimente in der Wissenschaftszeitschrift "Nature" im Februar 2003 ausgewählt. Es geht dabei um die Weiterentwicklung jener so genannten Beam-Versuche, mit denen Institutschef Anton Zeilinger schon seit einigen Jahren nicht nur die Fachwelt begeistert. Die Wiener Physiker haben sich dem futuristisch anmutenden, aber grundlagenwissenschaftlich höchst interessanten Thema der Übertragung von Quanteneigenschaften verschrieben.
Die Wissenschafter übertragen bei ihren Versuchen - stark vereinfacht dargestellt - den Zustand eines Lichtteilchens (A) auf ein anderes, unter Umständen weit entferntes Teilchen (B). Als "Zustand" verwenden die Forscher meist die Polarisation, also die Schwingungsebene des Photons. Das ursprüngliche Lichtteilchen (A) wird dabei vernichtet und sozusagen nach (B) teleportiert. Das Problem war bisher, dass die Sache zunächst nur in rund 50 Prozent der Fälle funktionierte.
Pan veröffentlichte in "Nature" eine neue Versuchsanordnung und kommt nun auf eine Trefferquote von 92 Prozent. Auch muss der Erfolg nicht mehr durch die Beobachtung von (B) kontrolliert werden. Durch die Beobachtung wurde bisher nämlich auch (B) zerstört, nun steht es für weitere Experimente zur Verfügung.
Das Bose-Einstein-Kondensat
Die Innsbrucker Physiker um Rudolf Grimm gelang - erstmals - die Beobachtung von ultrakalten Molekülen im Zustand des so genannten Bose-Einstein-Kondensats (BEC). Bisher wurden nur Atome in diesen Zustand versetzt. BEC ist ein eigener Zustand der Materie, so wie gasförmig, fest oder flüssig. Im BEC, bei extremer Kälte nahe dem absoluten Nullpunkt, verlieren die Teilchen gleichsam ihre Identität. Sie funktionieren dann wie in Gleichschritt, ähnlich Lichtteilchen in einem Laser.