16.12.2011 von PaulWutz.

Mediendienst der Fraunhofer-Gesellschaft vom 01.12.2011

Wir können durch Glas, Wasser und Luft hindurchsehen, nicht aber durch Packpapier, Plastik oder Pappe. Was dem menschlichen Auge verborgen bleibt, macht ein neuer Millimeterwellensensor sichtbar: Er durchleuchtet optisch nicht transparente Stoffe und arbeitet anders als Röntgenscanner nicht mit gesundheitsschädlichen Strahlen.

Ist die Packung richtig befüllt? Befinden sich in der Schokolade Verunreinigungen? Sind die Plastiknähte korrekt verschweißt? Verbirgt sich in dem Päckchen ein Messer? Antworten auf all diese Fragen liefert der Materialscanner SAMMI, kurz für Stand Alone MilliMeter wave Imager. Der Millimeterwellensensor durchleuchtet alle optisch nicht transparenten Materialien. Forscher des Fraunhofer-Instituts für Hochfrequenzphysik und Radartechnik FHR in Wachtberg haben das Gerät entwickelt, das mit einer Breite von 50 und einer Höhe von 32 Zentimeter nicht größer ist als ein kompakter Laserdrucker. Alle nicht-metallischen Stoffe stellen für SAMMI kein Hindernis dar. »Das System erkennt Holzsplitter im Zellstoff von Windeln, Luftblasen im Kunststoff, Brüche im Marzipanriegel, Fremdkörper in Lebensmitteln. Es kann sogar den Austrocknungsprozess in Pflanzen beobachten und feststellen, wie stark diese durch Trockenperioden gestresst wurden«, sagt Dr. Helmut Essen, Leiter der Abteilung Millimeterwellenradar und Höchtstfrequenzsensorik vom FHR. Daher ist der Scanner vielseitig einsetzbar – er eignet sich sowohl für die industrielle Produktkon-trolle und Qualitätssicherung als auch für die Materialanalyse im Labor. Da das System gefährliche Substanzen wie Sprengstoffpulver in Briefen detektieren kann, lassen sich auch gefährdete Personen wie etwa Politiker oder Mitarbeiter in Frachtunternehmen mit dem Millimeterwellenradar schützen.

Der Clou: SAMMI macht kleinste Materialunterschiede sichtbar, die im Röntgenbereich verborgen bleiben. Denn anders als Röntgenscanner unterscheidet SAMMI beispielsweise zwischen den unterschiedlichen Füllungen von Pralinen oder Gummimischungen, die eine ähnliche oder identische Absorption aufweisen. Ein weiterer Vorteil: Der Materialscanner arbeitet nicht mit ionisierender Strahlung, die zu Gesundheitsschäden führen kann. Er ist zudem wartungsarm, regelmäßige Prüfungen wie bei Röntgenröhren entfallen.

Doch wie funktioniert SAMMI? Im Gehäuse des Systems sind auf zwei sich gegenüberliegenden rotierenden Scheiben je eine Sende- und eine Empfangsantenne angebracht. Ein Förderband fährt die Probe – etwa ein Paket mit unbekanntem Inhalt – zwischen den Antennen hindurch, wobei diese elektromagnetische Wellen im Hochfrequenzbereich von 78 GHz senden. Die verschiedenen Zonen der Probe dämpfen das Signal mit unterschiedlicher Intensität. Auf diese Weise zeigen die diversen Materialzusammensetzungen einer Probe einen unterscheidbaren Kontrast an. »Im Prinzip untersuchen wir die zu durchleuchtenden Gegenstände auf Unähnlichkeiten«, erläutert Essen. Der Probeninhalt wird in Echtzeit auf einem ausklappbaren Display dargestellt, das Bestandteil des Scanners ist. Enthält ein Paket beispielsweise ein Messer, so ist sogar die Maserung des Griffs erkennbar. Sollte dieser hohl sein, zeigt der Millimeterwellensensor dies ebenfalls an. Das Gerät scannt eine Fläche von 30 mal 30 Zentimeter in rund 60 Sekunden.

»Unser System lässt sich ohne Sicherheitsvorkehrungen und -einweisungen bedienen und durch sein geringes Gewicht von rund 20 Kilogramm mobil einsetzen. Zudem ist es für unterschiedliche Messfrequenzen auslegbar«, betont der Wissenschaftler. Künftig wollen die Forscher das System für Terahertzfrequenzen von 2 THz »aufrüsten«. »Dann werden wir in der Lage sein, nicht nur unterschiedliche Strukturen zu erkennen, sondern auch feststellen können, aus welchem Kunststoff ein Produkt ist. Das ist im Augenblick noch nicht möglich«, so Dr. Essen.

Derzeit eignet sich SAMMI nur für Stichprobenkontrollen. Doch die FHR-Forscher sind dabei, den Millimeterwellensensor für eine Produktionsstraße in einer Industrieanlage zur schnellen, automatisierten Kontrolle von Waren anzupassen: Hierfür bringen sie eine Zeile von Sensoren über dem Förderband an. Mit einer Geschwindigkeit von bis zu sechs Meter pro Sekunde sollen die Produkte künftig durchleuchtet werden.

Externer Link: www.fraunhofer.de

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14.12.2011 von PaulWutz.

Medienmitteilung der Universität Basel vom 12.12.2011

Kleinste Antikörperfragmente, sogenannt Nanobodies, lassen sich in der Forschung erfolgversprechend einsetzen. Die Forschungsgruppe von Prof. Markus Affolter am Biozentrum der Universität Basel hat erstmals eine Methode entwickelt, mit der sich Nanobodies zur gezielten Beeinflussung und Steuerung von Proteinfunktionen im Körper einsetzen lassen. Die Forschungsergebnisse, die nun in der US-Zeitschrift Nature Structural and Molecular Biology veröffentlicht werden, können auch neue Möglichkeiten zur Behandlung schwerer Krankheiten liefern.

Während der Einsatz von Antikörpern in Forschung und Wissenschaft sowie im Rahmen medikamentöser Therapien bereits zur Routine geworden ist, finden sogenannte Nanobodies, kleinste Antikörperfragmente aus Kamelen, bislang in der Wissenschaft nur wenig Anwendung. Der Forschungsgruppe von Markus Affolter am Biozentrum der Universität Basel ist es nun gelungen, einen Nanobody, der gegen GFP (Green Fluorecent Protein) gerichtet ist, so zu funktionalisieren, dass er erfolgreich in der Grundlagenforschungsarbeit eingesetzt werden kann.

Dank dessen Eigenschaft, GFP Fusionsproteine abzubauen, konnten die Forschenden den Einfluss des Nanobodies auf die Proteinfunktion im lebenden Organismus verfolgen. Als Modell zur Untersuchung ihrer Methode diente die Fruchtfliege Drosophila. Die Forschungsergebnisse sind insofern von Bedeutung, als sich zukünftig mithilfe von Nanobodies Proteinfunktionen im lebenden Organismus schneller und gezielter untersuchen und steuern lassen als mit herkömmlichen Methoden.

Nanobody vs. Antikörper

Proteine im Zellinneren künstlich durch Antikörper zu inaktivieren, ist normalerweise nicht möglich, da Antikörper aus einer Kette von tausend Aminosäuren bestehen und in Zellen weder eintreten noch darin funktionieren. Nanobodies haben lediglich eine Grösse von etwa 100 Aminosäuren. Diese stark reduzierte Grösse und ihre Eigenschaft, sich im Zellinneren zu funktionsfähigen Proteinen zu falten, machen Nanobodies für die Grundlagenforschung so interessant.

Obwohl sie sich ebenso wie Antikörper zur Blockierung von Proteinfunktionen einsetzen lassen, fanden Nanobodies in der Wissenschaft bislang keine grosse Beachtung. Durch ein genetisch gesteuertes Verfahren hat Emmanuel Caussinus aus Affolters Forschungsgruppe nun eine Methode entwickelt, mit deren Hilfe sich Nanobodies an andere Funktionen koppeln lassen, die es erlauben, Proteine in lebendigen Lebewesen durch die künstlich hergestellten GFP-Nanobodies gezielt zu steuern und zu regulieren. Nanobodies könnten nun für die Forschung, aber auch zu Therapiezwecken immer mehr an Bedeutung gewinnen.

Therapiemöglichkeiten durch Nanobodies

Proteine sind ein Hauptbestandteil aller Lebewesen und halten sämtliche Lebensfunktion im Körper aufrecht. Fehlerhafte Proteine können zu Krankheiten führen. Als Immunantwort setzt der Organismus seine im Körper hergestellten Antiköper ein, um solch pathogene Eindringlinge zu bekämpfen. Sie sind zentraler Bestandteil des Immunsystems und können die fehlerhaften Proteine nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip gezielt ausschalten.

In der Medizin werden vielfach auch synthetisch hergestellte Antikörper eingesetzt, um so Krankheiten wie Asthma, Rheuma oder Krebs zu behandeln. Die Herstellung solcher Antikörper ist jedoch ein höchst aufwendiges und teures Verfahren. Nanobodies könnten den Einsatz solch synthetisch hergestellter Antikörper zukünftig nicht nur in der Forschung, sondern auch bei der Therapie von Krankheiten langfristig ablösen. Ihr Einsatz könnte zudem Therapien ermöglichen, die auf die Regulierung von zellinternen Proteinen abzielen, eine Anwendung, die mit konventionellen Antikörpern nicht möglich ist.

Originalbeitrag:
Emmanuel Caussinus, Oguz Kanca & Markus Affolter
Fluorescent fusion protein knockout mediated by anti-GFP nanobody
Nature Structural & Molecular Biology, Published online 11 December 2011 | doi: 10.1038/nsmb.2180

Externer Link: www.unibas.ch

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12.12.2011 von PaulWutz.

Presseaussendung der TU Wien vom 07.12.2011

Eine extrem empfindliche Methode zum Detektieren von Atomen wurde an der Technischen Universität (TU) Wien entwickelt.

Glasfaserkabel sind heute unverzichtbare Informationsleitungen für das Internet – nun dienen sie auch als Quanten-Labor. Das Atominstitut der TU Wien ist derzeit die einzige Forschungseinrichtung weltweit, an der einzelne Atome kontrolliert an das Licht in ultradünnen Glasfasern angekoppelt werden können. Spezielle Lichtwellen werden so präpariert, dass sie schon auf eine kleine Anzahl von Atomen sensibel reagieren. Damit lassen sich hochempfindliche Detektoren bauen, mit denen man winzige Stoffmengen nachweisen kann. Das Team um Professor Arno Rauschenbeutel, der eine von sechs Forschungsgruppen des Vienna Center for Quantum Science and Technology leitet, stellt seine Methode in der aktuellen Ausgabe des Fachjournals „Physical Review Letters“ vor. Die Arbeit entstand in Kooperation mit der Johannes Gutenberg-Universität Mainz, von der Rauschenbeutel im vergangenen Jahr nach Wien übersiedelt ist.

Ultradünne Glasfasern

Die Glasfasern, die Arno Rauschenbeutel für seine Experimente verwendet, sind nur fünfhundert Millionstel eines Millimeters dick – und damit dünner als die Wellenlänge des sichtbaren Lichts. „Die Lichtwelle passt also eigentlich nicht vollständig in die Glasfaser, sie reicht noch ein Stück aus der Glasfaser heraus“, erklärt Rauschenbeutel. Genau darin liegt der große Vorteil: Die Lichtwelle registriert Atome, die sich außen in der Nähe der Glasfaser befinden. „Zuerst fangen wir Atome ein, sodass sie sich knapp oberhalb und unterhalb an der Glasfaser aufreihen, wie Perlen einer Kette“, erzählt Rauschenbeutel. Die Lichtwelle, die durch die Glasfaser geschickt wird, kommt dann mit jedem einzelnen der Atome in Kontakt. Wenn man genau misst, wie sich die Lichtwelle verändert, lässt sich herausfinden, wie viele Atome sich angelagert haben.

Atome ändern die Geschwindigkeit des Lichts

Meist gehen auf der mikroskopischen Ebene sehr folgenschwere Prozesse vor sich, wenn man in der Quantenphysik Atome und Licht untersucht: Lichtteilchen können von den Atomen absorbiert und später in eine andere Richtung wieder ausgesandt werden, Atome werden dadurch beschleunigt und von ihrem Ursprungsort weggeschleudert. Bei den Glasfaser-Experimenten an der TU Wien reicht allerdings eine vergleichsweise sanfte Wechselwirkung zwischen Licht und Atomen aus: „Durch die Atome an der Glasfaser bewegt sich die Lichtwelle nicht mehr so schnell wie sonst, sondern etwas langsamer“, erklärt Arno Rauschenbeutel. Wenn die Lichtwelle genau nach oben und unten in Richtung der Atome schwingt, werden Wellenberge und Wellentäler dadurch ein kleines Bisschen verschoben. Eine andere Lichtwelle, in deren Schwingungsebene keine Atome liegen, wird hingegen kaum verzögert. Man sendet also Lichtwellen unterschiedlicher Schwingungsrichtung durch die Glasfaser und misst ihre relative Verschiebung aufgrund ihrer unterschiedlichen Ausbreitungsgeschwindigkeiten. Kennt man diese Verschiebung, dann weiß man auch, von wie vielen Atomen das Licht verzögert wurde.

Einzelne Atome messbar machen

Derzeit positioniert das Quantenphysik-Team von Arno Rauschenbeutel hunderte bis tausende Atome in einem Abstand von weniger als einem Tausendstel Millimeter zur Glasfaser. Mit den Lichtstrahlen kann dann ihre Anzahl auf wenige Atome genau bestimmt werden. „Im Prinzip ist unsere Methode so präzise, dass sie schon auf zehn bis zwanzig einzelne Atome ansprechen kann“, meint Arno Rauschenbeutel. „Wir arbeiten noch an weiteren technischen Tricks – etwa an der Verringerung des Abstandes zwischen der Glasfaser und den Atomen. Wenn uns das gelingt, sollte es möglich sein, sogar einzelne Atome zuverlässig nachzuweisen.“

Sanfte Quanten-Messung

Nicht nur für die Entwicklung von Sensoren, auch für die quantenphysikalische Grundlagenforschung ist die Glasfaser-Methode wichtig. „Normalerweise geht bei einer Messung der quantenphysikalische Zustand eines Systems verloren, weil der Messvorgang einen starken Einfluss auf das Quanten-Objekt hat“, erklärt Arno Rauschenbeutel. „Unsere Glasfasern eröffnen die Möglichkeit, Quantenzustände zerstörungsfrei nach Belieben zu kontrollieren.“ Zum Beispiel kann mit Hilfe der Atome an der Glasfaser die Schwingungsrichtung von einzelnen Lichtteilchen genau gesteuert werden. Zu welchen technologischen Anwendungen das führen könnte, ist heute noch gar nicht absehbar. „Die Quantenoptik ist heute eine weltweit aufmerksam beachtete und äußerst innovative Disziplin – und die Wiener Forschungsgruppen in diesem Bereich spielen hier auf höchstem internationalen Niveau mit“, sagt Arno Rauschenbeutel. (Florian Aigner)

Externer Link: www.tuwien.ac.at

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09.12.2011 von PaulWutz.

Pressemitteilung der Universität des Saarlandes vom 05.12.2011

Von tödlichen Giften bis zu heilenden Antibiotika: Eine Vielzahl von Substanzen, die sich in Pflanzen, Pilzen, Bakterien und anderen Organismen finden, gehören zur Klasse der Polyketide. Dieser heterogenen Gruppe von Naturstoffen gemeinsam ist die Art ihrer Herstellung. Dem Verständnis der Biosynthese von Polyketiden sind jetzt Forscher des Braunschweiger Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI), des Helmholtz-Instituts für Pharmazeutische Forschung Saarland (HIPS) und der Universität des Saarlandes einen entscheidenden Schritt näher gekommen. Dabei untersuchten sie eine bestimmte Klasse von Proteinen, die sogenannten CCR-Proteine. Diese Enzyme binden jeweils bestimmte Bausteine aus der Umgebung an sich und bereiten sie anschließend für den Einbau in das schrittweise wachsende Polyketid-Molekül vor. Dabei klärten sie erstmals auf, wie ein spezielles CCR-Protein den spezifischen Baustein erkennt, ihn bindet und für einen Einsatz aktiviert. Die Ergebnisse veröffentlicht das renommierte Wissenschaftsmagazin „Nature Chemical Biology“ in seiner aktuellen Ausgabe. Für die Zukunft erhoffen sich die Forscher, die Polyketid-Synthese in der Zelle „umprogrammieren“ zu können – und so zu neuen Wirkstoffen zu gelangen.

Die Polyketide bilden eine der größten Naturstoffklassen; viele von ihnen wurden bei der Suche nach neuen biologischen Wirkstoffen gefunden und aus Mikroorganismen oder Pflanzen isoliert. Ihre Funktionen sind äußerst vielfältig: Sie dienen als Signalmoleküle, als Farbstoffe und als Verteidigungswaffen gegen Fressfeinde oder Konkurrenten. Das Antibiotikum Erythromycin, die Krebsmedikamente Doxorubicin und Epothilon sowie das Antiparasiten-Mittel Avermectin sind prominente Vertreter dieser vielfältigen Stoffklasse. So unterschiedlich ihre Struktur und biologische Rolle sein mögen: Die Polyketide werden bei verschiedenen Organismen immer auf die gleiche Weise hergestellt.

Spezielle Enzymkomplexe, sogenannte Polyketid-Synthasen, bilden sie in Mikroorganismen schrittweise durch die Verknüpfung einzelner Bausteine. „Der Zusammenbau von Polyketiden ist reine Fließbandarbeit“, erklärt Professor Rolf Müller, Direktor und Abteilungsleiter am HIPS sowie Professor für Pharmazeutische Biotechnologie an der Universität des Saarlandes. „Man könnte die Polyketid-Synthase mit einer Fertigungsstraße in einer Fabrik vergleichen. Sie erhält ein Bauteil von einer bestimmten Zuliefer-Einheit, das nächste von einer anderen. So wie bei der Produktion eines Autos eine bestimmte maschinelle Einheit nur die Türen bereitstellt, die nächste nur Motorhauben und so weiter. Die Polyketid-Synthase verknüpft dann die Bauteile chemisch miteinander. So entsteht schließlich ein fertiges Polyketid.“

Die Forscher haben sich nun die Zulieferer der einzelnen Bausteine am Beispiel des Bakteriums Streptomyces genauer angesehen. Die Zulieferer sind eine Klasse von Proteinen mit dem komplexen Namen „Crotonyl-CoA-Carboxylase/Reduktase“, kurz CCR. Ihre Aufgabe ist es, die Bausteine für die Synthasen bereit zu stellen. Dabei liefert jede CCR nur einen ganz bestimmten Baustein. Wie die CCRs die erstaunliche Vielfalt von Polyketid-Strukturen gewährleisten können, war bisher nicht bekannt.

Um diese Frage zu beleuchten, analysierten die Forscher jetzt erstmals die biochemische Funktion und die atomare Struktur einer bestimmten CCR. Sie wählten dafür das Enzym 2-Oktenoyl-CoA Synthase, kurz CinF. „Wir konnten erstmals in atomarer Auflösung sehen, wie CinF sein Substrat bindet“, sagt Dr. Nick Quade, Wissenschaftler in der Abteilung Molekulare Strukturbiologie am HZI. Eine Tasche im Protein ermöglicht es dem Bindungspartner, direkt mit CinF in Wechselwirkung zu treten. Schließlich verglichen die Forscher am Computer die Struktur der Bindungstasche von CinF mit derjenigen von weiteren CCRs, die andere Substrate bereitstellen. Deren Bindungstasche ist genau an das jeweilige Substrat angepasst, ähnlich dem Schlüssel-Schloss-Prinzip. Die Forscher stellten fest: Je nach der Größe ihrer Bindungstasche sind manche CCRs auf kurzkettige Moleküle als Substrat spezialisiert, andere „fischen“ sich bevorzugt langkettige Bausteine aus der Umgebung und bereiten sie für den Einbau in das Polyketid vor.

Weil Polyketide oft medizinisch interessante Wirkungen haben, erhoffen sich die Wissenschaftler vom Verständnis ihrer Synthese wichtige Hinweise für die Arzneimittelentwicklung. „Wir wollen verstehen, wie CCRs arbeiten und die einzelnen Bausteine bereitstellen“, erklärt Professor Dirk Heinz, Wissenschaftlicher Geschäftsführer des HZI und Koautor der Veröffentlichung. „In Zukunft könnte es so möglich sein, Medikamente maßgeschneidert herzustellen und bestimmte Bausteine gezielt einzubauen oder zu verändern.“

Originalpublikation:
Unusual Carbon Fixation Giving Rise to Diverse Polyketide Extender Units. Nick Quade, Liujie Huo, Shwan Rachid, Dirk W. Heinz, Rolf Müller.
Nature Chemical Biology,
Advanced Online Publication, DOI: 10.1038/NChemBio.734

Externer Link: www.uni-saarland.de

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07.12.2011 von PaulWutz.

Pressemitteilung der Universität Heidelberg vom 02.12.2011

Basis ist eine neuartige Nachweismethode zur Messung bisher nicht zugänglicher Größen atomarer Gase

Die Quantentheorie ist bekannt für ihre befremdlichen Gesetzmäßigkeiten, die den fundamentalen Prinzipien der klassischen Physik zu widersprechen scheinen. Wissenschaftlern der Universität Heidelberg ist es nun gelungen, im Experiment einen besonderen Quantenzustand zwischen zwei mesoskopischen Gasen mit rund 500 Atomen zu erzeugen. Dabei handelt es sich um ein sogenanntes „gequetschtes“ Vakuum, bei dem die Messung an einem Gas die Ergebnisse der Messungen an dem anderen Gas festlegt. Für den Nachweis musste das Team von Prof. Dr. Markus Oberthaler am Kirchhoff-Institut für Physik eine neuartige Nachweismethode zur Messung bisher nicht zugänglicher Größen atomarer Gase entwickeln. Die Forschungsergebnisse wurden in der Fachzeitschrift „Nature“ veröffentlicht.

Der von den Heidelberger Wissenschaftlern beobachtete Quantenzustand ist von besonderem Interesse, seit er 1935 von Einstein, Podolsky und Rosen (EPR) im Rahmen eines Gedankenexperiments benannt wurde. Die drei Forscher wollten damit zeigen, dass die Quantenmechanik nicht verträglich ist mit der Existenz lokaler Eigenschaften physikalischer Systeme, die sich experimentell beobachten lassen. Ein EPR-Szenario bezieht sich auf einen Zustand von zwei Systemen, die quantenverschränkt sind: Dabei wirkt sich die Messung des einen Systems unmittelbar auf das Ergebnis der Messung in dem anderen System aus – ein Fakt, der nach der traditionellen Denkweise unserer Alltagswelt nicht zu verstehen ist, denn hier existieren Gesetzmäßigkeiten der Physik unabhängig davon, ob sie beobachtet werden oder nicht.

Die Besonderheit des Quantenzustands, der von Prof. Oberthaler und seinem Team entdeckt und erzeugt wurde, liegt in der Quantenverschränkung von kontinuierlichen Variablen. Dies bedeutet, dass jeweils einzelne Messungen an beiden Gasen viele verschiedene Werte prinzipiell zufällig ergeben. Nach der Messung an einem Gas aber lassen sich alle weiteren Messungen am zweiten – verschränkten – Gas exakt vorhersagen. Um ein „gequetschtes“ Quantenvakuum mit seinen besonderen Eigenschaften im Labor realisieren und nachweisen zu können, arbeiteten die Wissenschaftler mit einem Bose-Einstein-Kondensat. Beschrieben wird damit ein extremer Aggregatzustand eines Systems ununterscheidbarer Teilchen, die sich überwiegend im selben quantenmechanischen Zustand befinden. Eingesetzt wurde ein Kondensat aus Rubidium-Atomen bei ultrakalten Temperaturen von 0,0000001 Kelvin über dem absoluten Temperaturnullpunkt.

„Unser Versuchsaufbau musste außerordentlich stabil sein, da wir Messungen über viele Tage hinweg non-stop durchgeführt haben, um mit den Daten die Erzeugung einer Quantenverschränkung belegen zu können“, erläutert Prof. Oberthaler. Dazu mussten die Wissenschaftler die Stabilität von Magnetfeldern gewährleisten, die 10.000 Mal kleiner ist als die des Magnetfeldes der Erde. Eine weitere Voraussetzung war die Realisierung eines Gases, das aus 500 Atomen mit einer Fehlertoleranz von weniger als acht Atomen besteht, denn das Teilchenrauschen diente als Signal für eine erfolgreich generierte Verschränkung. Prof. Oberthaler: „Bei Experimenten ist Rauschen üblicherweise unerwünscht, doch in unseren Forschungsarbeiten lieferte die sorgfältige Untersuchung des Rauschens den Beleg für das Vorhandensein einer Quantenverschränkung.“ Für die Heidelberger Wissenschaftler bestand die Herausforderung darin, das technische Rauschen so weit zu unterdrücken, dass das Quantenrauschen beobachtbar wurde.

Von den Forschungsergebnissen erhoffen sich Prof. Oberthaler und sein Team eine Anwendung für präzise Atominterferometrie, sehen die Erkenntnisse aber auch als wichtigen Schritt zur Untersuchung fundamentaler Fragen über quantenmechanische Verschränkung von massiven Teilchen.

Originalpublikation:
C. Gross, H. Strobel, E. Nicklas, T. Zibold, N. Bar-Gill, G. Kurizki and M.K. Oberthaler: Atomic homodyne detection of continuous variable entangled twin-atom states. Nature online, 30. November 2011, doi: 10.1038/nature10654

Externer Link: www.uni-heidelberg.de

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