"QuanTour" an der JKU: Was Photonen alles können

Spukhafte Fernwirkung, Schrödingers Katze: Die Begrifflichkeiten rund um Quantenphysik erinnern auf den ersten Blick eher an Zauberei als an Forschung. Tatsächlich gibt das Feld weiterhin viele Rätsel auf, die Wissenschafter noch lange Zeit beschäftigen werden. Allerdings sind einige Ansätze zur praktischen Anwendung schon weit gediehen. Eine internationale Initiative will darauf mit einem Schauexperiment aufmerksam machen – und auch die JKU ist mit von der Partie.

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Beim Projekt "QuanTour" wandert eine speziell angefertigte Quanten-Lichtquelle über mehrere Monate von einer Hochschule zur nächsten – insgesamt zwölf. Das Institute of Semiconductor and Solid State Physics unter der Leitung von Armando Rastelli in Linz ist die erste Station.

Das Projekt ist der Auftakt zum "Internationalen Jahr der Quantenphysik und -technologie 2025", das unter anderem zum Ziel hat, dass einem breiten Publikum die Grundprinzipien dieser Forschungsfelder nähergebracht werden sollen.

Ein Käfig für Elektronen

Mit dem Gerät, das im Mittelpunkt der "QuanTour" steht, erzeugen die Forscher Quantenpunkte: winzige "Käfige" für Elektronen im Nanometer-Bereich. Diese Käfige werden Quantenpunkte genannt. Sie sind annähernd so groß wie ein Atom und verhalten sich deshalb nicht nach den Regeln der herkömmlichen, sondern eben der Quantenphysik. "Dabei werden die Elektronen gezwungen, Lichtteilchen mit einer ganz bestimmten Energie auszusenden", erklärt Doktorand Maximilian Aigner, der die Schauexperimente in Linz leiten wird. Bei dem Schauexperiment wird überprüft, ob das Gerät als Lichtquelle immer nur ein Lichtteilchen (Photon) abfeuert. "Die Fähigkeit, solche Photonen zu erzeugen, wird für künftige Anwendungsgebiete in der Quantentechnologie wie Verschlüsselung und Quantencomputer wichtig sein", erklärt Aigner.

Zu sehen sein wird das Experiment erstmals bei der Langen Nacht der Forschung am 24. Mai von 17 bis 22 Uhr am Institut für Halbleiter- und Festkörperphysik an der JKU. Nähere Informationen unter langenachtderforschung.at