Serge Haroche und David Wineland werden mit dem diesjährigen Nobelpreis für Physik ausgezeichnet. Die von ihnen entwickelten experimentellen Methoden sind heute eine wesentliche Grundlage der Quantenoptik

Nun wurde es also doch nicht das Higgs-Teilchen. Entgegen der vielfach geäußerten Erwartung, die (vermutliche) Bestätigung der E xistenz des noch ausstehenden Elementarteilchens durch ein Experiment in CERN wäre ein Top-Favorit bei der Vergabe des diesjährigen Nobelpreises für Physik, entschied sich die Königlich-Aschwedische Akademie der Wissenschaften für die Arbeit zweier Quantenoptiker.

Der Franzose Serge Haroche und der US-Amerikaner David Wineland haben wesentlich dazu beigetragen, manch seltsames Verhalten, das die Quantentheorie für einzelne Partikel vorausgesagt hat, experimentell beobachten zu können. Dazu muss man sie in der Regel als isolierte Entitäten beobachten können, was lange Zeit an den verfügbaren Versuchsanordnungen scheiterte.

Wineland gelang es, Ionen in Fallen festzuhalten und sie in diesem Zustand über ihre Wechselwirkung mit Lichtquanten (Photonen) zu  beobachten. Haroche ging den umgekehrten Weg und maß die Eigenschaften von gefangenen Photonen über ihre Interaktion mit Atomen.

Grundlage für Quantenphysik und Quantenoptik

Die von den beiden Laureaten erstmals erdachten und seither kontinuierlich weiterentwickelten Methoden haben wesentlich dazu beigetragen, dass sich das Feld der Quantenoptik (die sich mit der Wechselwirkung zwischen Licht und Materie beschäftigt) seit Mitte der 1980er-Jahre rasant weiterentwickelt hat. Prominentestes Anwendungsgebiet sind die Versuche, eine neue Klasse von Computern auf der Basis der Quantenphysik (sogenannte „Quantencomputer“ ) zu schaffen.

David Wineland/Foto: NIST