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Quantenengineering

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bei Quest ist der Bereich Quantum Ingenieur in einen Grundpfeiler der Forschung in diesem Bereich sind Theorie und Experiment eng verzahnt um neue
Effekte der Quantenmechanik zu erforschen und nutzbar zu machen unter anderem
werden dazu Atome fast bis zum
absoluten Nullpunkt gekühlt ja wenn man
ein normales Gas hat da gibt es sehr viele Atome und Moleküle die miteinander Wechselwirkung die fallen viel miteinander stoßen und wie heiße das Gas ist desto häufiger tun wir das mit Follower Geschwindigkeit und sie das damit sind sie dann aber im Wesentlichen sowas wie klassische Teilchen die kleinen Ping-Pong-Bällen miteinander stoßen und wenn ja wenn man jetzt in den Quanten Bereich vorstoßen möchte dann muss man diese Geschwindigkeit der Teilchen reduzieren das heißt sie müssen gekühlt werden und das macht man heutzutage mit Laserlicht und aber wenn sie dann so extrem kalt dass sie gerade die Quanteneigenschaften dominant zeigen in den
Laboren von Qwest die leuchtende Wolke die hier zu sehen ist besteht aus einer Milliarde kalter Gefangene Atome zunächst werden die Atome mit Gläsern
gekühlt anschließend gibt es eine weitere kühl Phase genauso wie man es vom
morgendlichen Kaffee kennt die schnellsten Teilchen entweichen als Dampf und den sie den
Kaffee Energie dadurch für die Flüssigkeit kälter ebenso können die
Atome gekühlt werden in dem die
energiereichsten Teilchen entfernt werden nahe des absoluten Nullpunktes von 0 Kelvin oder minus 273 Grad
Celsius erreicht man das sogenannte
Bose-Einstein-Kondensat bei dem alle Atome aufeinander sitzen und sich praktisch nicht mehr bewegen einem
Bose-Einstein-Kondensat sind praktisch alle Atome in dem der Verzweiflung die sich im gleichen Zustand befinden und dieses kann man vergleichen wir mit den Photonen eines Lesers in einem Laser auf diesen ununterscheidbar und damit haben diese Atome in dem Bose-Einstein-Kondensat quasi Materie Welleneigenschaften wie ein leiser machen nur von einem eine Anwendung solch
ultrakalter Atome ist die Messe der Feind zu diesem Zweck lässt man die Atome zwischen 2 internen Zuständen hin und her schwingen wie das Pendel einer Standuhr diese Schwingungen sind extrem präzise und eignen sich dazu exakt den Verlauf der Zeit zu messen es ist das Prinzip der Atomuhr der befindet sich ein oszillierendes Atom auf halbem Wege zwischen den 2 möglichen Zuständen so gibt es eine 50 50 Wahrscheinlichkeit das Atom bei einer Messung im oberen oder im unteren Zustand
vorzufinden die Situation lässt sich vergleichen mit dem Wurf einer Münze solange die Münze noch in der Luft ist zeigt sie weder Kopf noch zahlt erst beim
Auftreffen auf dem Tisch steht das Ergebnis
fest wir meint 10 Münzen so schwankt die Anzahl der Münzen die Kopf zeigen
von wo zuvor ein obwohl es das
wahrscheinlichste Ergebnis ist dass man genau fünfmal Kopf und fünfmal Zahl erhält ist es auch möglich nur viermal oder dreimal Kopf zu erhalten wollen und vom Auge in Auge
Gewölbe Status ist vor Ort diese Schwankung verhindern jetzt ein optimales müssen bezahlt und damit stellen diese statistischen Schwankungen ein fundamentales wird für jede Messung war und um genauer messen zu können muss man dieses Limit ist und genau
das haben die Forscher in Brest versucht durch kontrollierte stößt können Atome miteinander korreliert werden der Effekt ist vergleichbar mit 2 Münzen die
auf magische Weise miteinander verbunden sind erhält man beim wovon 2 magischen Münzen das Ergebnis
Zahl bei einer Münze so ist das Ergebnis der 2. Münze immer genau
entgegengesetzt also Kopf die Münzen zeigen nie das gleiche Ergebnis wirft man nun 5 Paare
dieser magischen Münzen so erhält man immer 5 Mal auf und 5 Mahlzeiten ganz ohne statistische Schwankungen bei Münzen wird
das jetzt magisch bei Atom kann man das aber tatsächlich im Labor herstellen indem man die Atome in solchen verbundenen waren erstattet bekommen sogar zeigen dass man mit solchen verbundenen Atom waren tatsächlich viel genauer messen kann als die statistische ausstanzen vorhersagt und damit ist dieser Mechanismus ein Werkzeug um Messungen wie zum Beispiel die Zeitmessung noch viel präziser zu machen dies ist nur ein Beispiel wie der Bereich kontern Ingenieurin dazu
beiträgt die Präzision von Sensoren zu verbessern noch sind die Möglichkeiten jedenfalls nicht
Zeitmessung
Münztechnik
Geschwindigkeit
Druckgradient
Messung
Kaffee
Standuhr
Sensor
Synoptik
Besprechung/Interview
Wolke
Bose-Einstein-Kondensation
Quantenmechanik
Photon
Computeranimation
Teilchen
Luft
Atom
Energie
Zustand
Mechanismus <Maschinendynamik>
Vorlesung/Konferenz
Pendel
Molekül
Thermodynamische Temperaturskala
Laser
Absoluter Nullpunkt
Klangeffekt
Energiereiches Teilchen
Ultrakaltes Atom
LES
Werkzeug
Flüssigkeit
Atomuhr
Laserstrahlung
Feldquant
Chandrasekhar-Grenze
Dampf
Schwankung
Kälte
Glas

Metadaten

Formale Metadaten

Titel Quantenengineering
Serientitel QUEST Cluster of Excellence
Autor Centre for Quantum Engineering and Space-Time Research (Quest)
Mitwirkende Ertmer, Wolfgang
Klempt, Carsten
Lizenz CC-Namensnennung 3.0 Deutschland:
Sie dürfen das Werk bzw. den Inhalt zu jedem legalen Zweck nutzen, verändern und in unveränderter oder veränderter Form vervielfältigen, verbreiten und öffentlich zugänglich machen, sofern Sie den Namen des Autors/Rechteinhabers in der von ihm festgelegten Weise nennen.
DOI 10.5446/14615
Herausgeber Leibniz Universität Hannover (LUH)
Erscheinungsjahr 2012
Sprache Deutsch

Inhaltliche Metadaten

Fachgebiet Physik

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