Eine neue Art von Teleskop für den Kosmos
LONDON — In einem in Nature veröffentlichten Durchbruch haben Physiker am Imperial College London erstmals gezeigt, dass ein Schlüsselprinzip hinter Quantensensoren der nächsten Generation unter realistischen experimentellen Bedingungen funktioniert. Dies könnte der Menschheit die Fähigkeit eröffnen, die unsichtbaren Teile des Universums zu sehen.
Die Forschung des AION-Projekts zeigt, dass der Vergleich zweier Atominterferometer experimentelles Rauschen effektiv auslöschen und Signale wiederherstellen kann, selbst wenn jede einzelne Messung im Rauschen untergeht.
Funktionsweise
Atominterferometer nutzen Laser, um Wolken aus ultrakalten Atomen — auf nahe den absoluten Nullpunkt gekühlt — zu teilen und wieder zu vereinen. Dabei werden winzige Bewegungsänderungen mit außergewöhnlicher Präzision gemessen.
Der Durchbruch
Das Team des Imperial College baute einen Prototyp, der die Bedingungen zukünftiger Großexperimente nachbildete. Jedes Interferometer für sich war unbrauchbar — aber beim Vergleich erschien das Signal wieder. Die kombinierte Messung erreichte die fundamentale Grenze der Quantenphysik.
Bedeutung
Dunkle Materie macht etwa 85% der Materie im Universum aus, wurde aber nie direkt nachgewiesen. Diese Quantensensoren könnten Gravitationswellen-Frequenzbänder untersuchen, die aktuellen Observatorien wie LIGO verschlossen bleiben, und nach völlig neuen Materieformen suchen.
