Den Quanten beim Springen zusehen

Die bisher genauste zeitliche Vermessung von Quantensprüngen gelang in einem Forschungsprojekt von TU Wien und Max-Planck-Institut für Quantenoptik in Garching.

Ein kurzer Laserpuls ionisiert ein Helium-Atom und kann den Zustand des verbleibenden Elektrons verändern.

Stefan Nagele, Joachim Burgdörfer und Renate Pazourek

Ganz plötzlich können Quantenteilchen ihren Zustand ändern, man spricht dann oft von „Quantensprüngen“. So können Atome zum Beispiel ein Lichtteilchen absorbieren und dadurch in einen Zustand mit höherer Energie wechseln. Meistens geht man davon aus, dass solche Vorgänge ganz abrupt ablaufen, von einem Augenblick auf den anderen. Mit neuen Methoden, die an der TU Wien maßgeblich mitentwickelt wurden, gelingt es nun allerdings, die zeitliche Struktur dieser extrem schnellen Übergänge zu studieren. Ähnlich wie das Elektronenmikroskop erlaubt, einen Blick auf winzige räumliche Strukturen zu werfen, die für das Auge unsichtbar sind, kann man nun mit Hilfe ultrakurzer Laserpulse zeitliche Strukturen analysieren, die uns bisher verborgen waren.

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