Quanten – Künstlich und doch Natürlich
Die kleinsten Bestandteile der Natur folgen ihren eigenen Gesetzen. Obwohl die Welt der Quanten auf uns oft künstlich wirkt, sind die ihr eigenen Effekte überaus real und lassen sich zum Beispiel im Bereich der Datenübertragung oder Verschlüsselung nutzen.
Die oft künstlich anmutende Welt der Quanten ist heute eine Realität. Viele Gedankenexperimente, welche die Gründerväter der Quantenmechanik vor über 100 Jahren postulierten, wurden experimentell bereits umgesetzt. Auch an der ETH, wo im Rahmen des Quantum Science and Technology Centers mit Hochdruck an verschiedenen Anwendungen der Quantenmechanik gearbeitet wird.
Ein etwas unnatürlich anmutendes Gesetz der Quantenmechanik lautet, dass Licht gleichzeitig aus Teilchen und Wellen besteht. Diese Zweideutigkeit zeigen wir in einem ersten Experiment. Sie werden sehen und hören, dass Photonen, die kleinsten Einheiten, aus denen Licht besteht, sich sowohl wie Teilchen als auch wie Wellen verhalten.
Ein wesentliches Ziel der aktuellen Forschung ist es, sich die teilweise unnatürlich erscheinenden Quanteneffekte zu Nutze zu machen, um Daten abhörsicher und schneller mit neuartigen Quantencomputern zu verarbeiten. Lichtquanten, die Glasfaser und der Laser sind wichtige Alltagswerkzeuge der Quantenwelt und der Datenverarbeitung. Lassen Sie sich selbst bei unserem zweiten Experiment davon überzeugen, dass man sehr «trickreich» sein muss, um Laserlicht in eine Glasfaser «einzukoppeln».
An der ETH, eingebettet in einem Nationalen Verbund «Quantenwissenschaften und -technologie» NFS QSIT, forschen ca. 300 Personen in 18 Forschungsgruppen mit 4 verschiedenen Ansätzen an grundlegenden Problemstellungen.
