Stell dir vor, du könntest einzelne Atome sehen und bewegen. Forschende haben genau das geschafft.
Hast du schon mal von Ytterbium gehört? Das ist ein ganz besonderes Metall, das in der Natur vorkommt. Es gibt verschiedene Arten von Ytterbium-Atomen, und eine davon heißt ${}^{173}$Yb. Forschende haben eine Methode entwickelt, um diese winzigen Teilchen einzufangen und genau zu beobachten. Sie nutzen dazu etwas, das man „optische Pinzetten“ nennt. Das klingt wie ein Werkzeug aus einem Zauberladen, ist aber in Wirklichkeit eine sehr genaue Technik, um Atome zu fangen und zu untersuchen.
Was die Forschenden herausgefunden haben
Die Forschenden haben herausgefunden, dass sie ${}^{173}$Yb-Atome mit einer Genauigkeit von fast 100 Prozent beobachten können. Das bedeutet, dass sie fast immer genau wissen, wo sich ein einzelnes Atom befindet. Sie haben auch gezeigt, dass die Atome sehr lange überleben können, ohne beschädigt zu werden. Das ist wichtig, weil sie so viele Experimente mit denselben Atomen durchführen können.
Wie haben sie das gemacht?
Um das zu erreichen, haben die Forschenden eine spezielle Falle gebaut, die aus fünf Lichtstrahlen besteht. Diese Falle nennt man „magneto-optische Falle“. Die Lichtstrahlen sind so angeordnet, dass sie die Atome an einem bestimmten Ort festhalten. Einer der Strahlen ist nach oben gerichtet und hilft, die Atome gegen die Schwerkraft zu halten. Die Forschenden haben dann eine Methode entwickelt, um die Atome mit zwei verschiedenen Farben von Licht zu beobachten. Das ist ein bisschen wie ein Trick, den sie anwenden, um die Atome genau zu sehen, ohne sie zu stören.
Warum ist das wichtig?
Diese Forschung ist wichtig, weil sie uns hilft, die Welt der Quanten besser zu verstehen. Quanten sind die kleinsten Bausteine der Natur, und sie verhalten sich oft sehr seltsam. Wenn wir lernen, diese winzigen Teilchen zu kontrollieren, können wir neue Technologien entwickeln, wie zum Beispiel supergenaue Uhren oder sogar Quantencomputer. Diese Computer könnten viel schneller und effizienter sein als die, die wir heute kennen.
Du willst mehr über die Studie wissen?
Die Forschenden, die diese Entdeckung gemacht haben, heißen Omar Abdel Karim, Alessandro Muzi Falconi, Riccardo Panza, Wenliang Liu und Francesco Scazza. Ihre Arbeit wurde im Jahr 2025 veröffentlicht.