So lange dauert die Freisetzung eines Elektrons

Einsteins photoelektrischer Effekt

Wenn Licht auf Material fällt, können daraus Elektronen freigesetzt werden – der photoelektrische Effekt. Auch wenn dieser Effekt bereits bei der Entwicklung der Quantentheorie eine wichtige Rolle spielte, birgt er immer noch Geheimnisse: Bislang war nicht klar, wie schnell diese Freisetzung in Molekülen vonstattengeht. Jonas Rist, Doktorand in einem internationalen Forschungsteam am Institut für Kernphysik der Goethe-Universität Frankfurt, konnte dieses Rätsel einer Medienmitteilung samt Veröffentlichung in Nature Communications zufolge mithilfe eines sogenannten COLTRIMS-Reaktionsmikroskops nun lösen: Sie geschieht rasend schnell innerhalb weniger Attosekunden, also milliardstel milliardstel Sekunden. weiterlesen…

Mechanismen des atomaren Energietransports in der Quantenwelt entschlüsselt

Forscherteam der TU Kaiserslautern

Der Transport von Energie zwischen Atomen und Molekülen ist Grundlage allen Lebens. Er basiert auf zwischenatomaren Kräften, der sogenannte Dipol-Dipol-Wechselwirkung. Der Arbeitsgruppe von Prof. Herwig Ott an der Technischen Universität Kaiserslautern (TUK) ist es einer Medienmitteilung vom gelungen, einen solchen Transportmechanismus in einem ungeordneten System nachzubilden.(Foto: Ultrakalte Atomwolke aus Rubidiumatomen, die in diesem Experiment Verwendung finden: Zu sehen ist die Fluoreszenz, die während der Laserkühlung entsteht – © AG Ott, TU Kaiserslautern) weiterlesen…

Lernmaschine erstellt selbständig Quantenexperimente

„Maschinelles Lernen im Quantenlabor“

Unter dieser Überschrift präsentierten Physiker der Universitäten Innsbruck und Wien am 17.01.2018 auf dem Weg zum intelligenten Labor ein lernfähiges Programm, das eigenständig Quantenexperimente entwirft. In ersten Versuchen hat das System Medienmitteilungen zufolge „selbständig experimentelle Techniken (wieder)entdeckt, die heute in modernen Quantenlabors Standard sind. Dies zeigt, dass Maschinen in Zukunft auch eine kreativ unterstützende Rolle in der Forschung einnehmen könnten“. weiterlesen…

Open-Source Bibliothek für Quantenchemie von Google

OpenFermion: Simulation der Systeme interagierender Elektronen

Die Lösbarkeit von quantenmechanischen Gleichungen erscheint eine große Hürde, seitdem sich Wissenschaftler mit der theoretischen Beschreibung von Molekülen befassen. Durch die Veröffentlichung eines Open-Source basierten Systems will Google das ändern. Mit weltweiten Kooperationspartnern (ETH Zürich, Lawrence Berkeley National Laboratory, University of Michigan, Harvard und Oxford, NASA und viele weitere) entstand das jetzt der Öffentlichkeit vorgestellte alpha-release dieser Plattform: OpenFermion. weiterlesen…

Elektron braucht Zeit zum Tunneln

Experiment bestätigt Vorhersage der Dauer von Tunneleffekt quantenmechanischer Teilchen

Zu den merkwürdigsten Vorgängen in der Quantenwelt gehört der Tunneleffekt: Quantenmechanische Teilchen fliegen bisweilen einfach durch eine Barriere hindurch – sie „durchtunneln“ sie gleichsam. Physiker des Max-Planck-Instituts für Kernphysik in Heidelberg (MPIK) haben nun die ersten experimentellen Hinweise darauf, dass während dieses Transits Zeit vergeht. Das haben sie theoretisch und experimentell am Beispiel der Ionisation von Atomen in starken Laserfeldern nachgewiesen. weiterlesen…