Cambridge - Zwei amerikanischen
Forschergruppen des Harvard Smithsonian Center for Astrophysics
http://cfa-www.harvard.edu/ und vom Rowland Institute
http://www.rowland.org/default.html in Cambridge, Massachusetts, ist es
gelungen, einen Lichtpuls zum Stillstand zu bringen. Dies erreichten sie
durch eine spezielle Anordnung von Lasern, die ihr Licht in eine Wolke
aus Rubidium-Atomen einstrahlten. Abgebremst wurde dabei die so genannte
"Gruppengeschwindigkeit" eines Lichtpulses, mit der sich der Zustand
einer Lichtwelle fortbewegt. Die Ergebnisse werden in Kürze in den
Fachzeitschriften Physical Review Letters http://prl.aps.org/ und Nature
http://www.nature.com veröffentlicht.
Über den Zustand eines Lichtwelle kann auch Information transportiert
werden. Durch die Speicherung konnten die Forscher diese Information
konservieren und zu einem späteren Zeitpunkt zurückgewinnen. Diese Art
der Speicherung eines Lichtpulses könnte nach Aussage der Forscher für
die Erforschung so genannter Quantencomputer dienen.
Eingestrahlt in einen luftdichten Behälter mit verdampften
Rubidium-Metall werden die einzelnen Atome kollektiv durch die Photonen
angeregt. Dabei speichern sie die Information des Lichtpulses in einem
angeregten Zustand, der durch den Eigendrehimpuls, den Spin des einzelnen
Atoms, bestimmt wird. Damit kommt das Signal des Lichtpulses zum
Stillstand. Dieser angeregte Zustand kann auch als Kombination des Photon
mit dem einzelnen Atom betrachtet werden. Er wird als Polariton
bezeichnet. Die Information, die dieses Polariton von der Lichtwelle
übertragen bekommen hatte, kann ohne Verlust durch einen Folgeprozess
zurückgewonnen werden. Im Experiment geschieht das so, dass wieder ein
Lichtteilchen mit den identischen Eigenschaften des ursprünglichen
ausgesendet werden kann.
Quantencomputer sollen in Zukunft ihre Daten nicht mit vielen Milliarden
Atomen großen Silizium-Transistoren verarbeiten, sondern nur über die
quantenmechanischen Zustände einzelner Teilchen, den Quanten, die
logischen Grundeinheiten "0" und "1" bestimmen. Heute unvorstellbar
schnelle Computer, die viele Aufgaben parallel ausführen, wären damit
denkbar.
