Forscher der Universität Wien und der Universität Duisburg-Essen führten ein Experiment mit Natrium-Nanopartikeln durch, die Tausende von Atomen enthalten. Mithilfe von Laserstrahlen versetzten sie diese Cluster in einen Quantenzustand, in dem ihre Position nicht definiert ist, wodurch diese Materie in einem wellenartigen Zustand beobachtet werden konnte.
Das MUSCLE-Experiment an der Universität Wien, bei dem die Quanteninterferenz massiver Nanopartikel nachgewiesen wurde.
Bildnachweis: S. Pedalino / Uni Wien
Dieses in Nature veröffentlichte Experiment zeigt, dass die so konstruierten Objekte mit einem Durchmesser von etwa 8 Nanometern klare Interferenzmuster erzeugen, wenn sie eine Versuchsanordnung durchlaufen. Diese Ergebnisse bestätigen, dass die Quantenmechanik auch auf Größenskalen Anwendung findet, auf denen man sie für nicht vorhanden hielt, ohne auf alternative Modelle zurückgreifen zu müssen.
Die als MUSCLE bezeichnete Anordnung verwendet drei Laserbeugungsgitter, um Quantenüberlagerungen zu erzeugen. Jedes Nanopartikel durchläuft anschließend mehrere Wege gleichzeitig und erzeugt Interferenzstreifen, die mit den theoretischen Vorhersagen übereinstimmen. Somit kann jedes dieser Objekte mit mehreren Tausend Atomen gleichzeitig an mehreren Orten sein, in einem Zustand, der dem des berühmten Schrödinger'schen Katze ähnelt.
Das Team erreichte einen makroskopischen Wert von μ = 15,5, etwa zehnmal höher als bei früheren Experimenten. Die Forscher planen, noch größere Objekte zu untersuchen, was Tests von Quantentheorien und potenzielle Anwendungen in der Nanotechnologie ermöglicht.