Wissenschaftler stoppen Licht

Forscher nennen geglücktes Experiment einen wichtigen Schritt auf dem Weg zum Quantencomputer

Zwei unabhängig voneinander arbeitenden Teams von Wissenschaftlern im amerikanischen Cambridge ist es gelungen, das Licht in seiner Ausdehnung zu stoppen und dann wieder zu beschleunigen. Beide Gruppen suchen nach Technologien für den Bau von Quantencomputern.

Ein Team wurde von Lene Hau vom Rowland Institute der Wissenschaft und der Harvard Universität geleitet, das andere von Ronald Walsworth und Mikhail Lukin vom Harvard-Smithsonian Center für Astrophysik. Laut Auskunft von Seth Lloyd, einem außerordentlichen Professor am Massachusetts Institute of Technology war Hau derjenige, dem es vor wenigen Jahren gelang das Licht von seiner normalen Geschwindigkeit von 300 Millionen Meter pro Sekunde auf 30 Meter pro Sekunde zu bremsen.

Vor kurzem haben die beiden Teams das Licht gestoppt, indem sie einen Lichtimpuls in eine mit Gas gefüllte Kammer leiteten. Dort wurde der Strahl immer langsamer und schwächer, bevor er mit Hilfe einer „elektromagnetisch herbeigeführter Transparenz“ genannten Technologie zum Halt bewegt wurde. Während Huas Gruppe gekühltes Natriumgas als Bremsmittel verwendete, benutzte Walsworths Team gasförmiges Rubidium.

Das aus Photonen bestehende Licht verlor seine Geschwindigkeit, indem die Informationen der Photonen an den Spin der Gasatome übertragen wurden. Trotzdem konnten die Wissenschaftler den Lichtimpuls anschließend wieder auf Lichtgeschwindigkeit bringen. Das geglückte Experiment weckt neue Hoffnung in den Befürwortern von Quantencomputern. „Ein Photon von A nach B zu senden ist relativ leicht, aber es am Ort B zu fangen ist wirklich schwierig“, so Lloyd.

„Durch diese neue Technologie wird es möglich, per Lichtimpuls gesendete Informationen auf Medien zu speichern. Ich bin überzeugt, das ist ein großer Fortschritt auf dem Weg zum Quantencomputer und Quanten-Internet.“ Der Wissenschaftsautor am American Institute of Physics, Ben Stein, erklärte gegenüber ZDNet „Das Problem mit klassischen Computern ist, sie können ausschließlich Eins oder Null zu einem bestimmten Moment darstellen. Quantencomputer benutzen für ihre Berechnungen Partikel, die zu einem definierten Moment sowohl null oder eins sein können. Dadurch ist es ihnen möglich, viele Berechnungen parallel durchzuführen.

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