Neuartiger Quantenzustand ist „Physik-Top Story 2005“

13.12.2005

Die Innsbrucker Quantenphysik sorgt regelmäßig mit herausragenden Ergebnissen international für Aufsehen. Davon profitiert auch der Nachwuchs, der an der LFU und am angeschlossenen IQOQI ein ideales Forschungsumfeld vorfindet. Eine Arbeit von Nachwuchsforscher Dr. Johannes Hecker Denschlag wurde nun vom American Institute of Physics (AIP) zu einer der Physik-Top Stories 2005 gewählt.

Johannes Hecker Denschlag ist es in diesem Jahr zum ersten Mal gelungen, mit Hilfe von Laserlicht einen neuartigen Quantenzustand zu erzeugen. Teilchen in diesem Zustand können sich nicht entscheiden, ob sie sich wie ein Molekül oder wie freie Atome verhalten sollen. Die jungen Forscher um Johannes Hecker Denschlag nutzen dazu die Photoassoziation. Dabei werden Atome aus einem Bose-Einstein-Kondensat von zwei Lasern angeregt und zu einem Molekül verbunden. Bei dem Prozess bildet sich der neuartige Atom-Molekül-Quantenzustand, der auch „Dunkelzustand“ (Dark state) genannt wird, weil er aufgrund von Interferenz für das Laserlicht unsichtbar ist. „Die Beobachtung dieser so genannten Dunkelzustände ist ein zentraler Schlüssel, um atomare Bose-Einstein-Kondensate mit Licht in molekulare Kondensate zu verwandeln“, erklärt der Nachwuchsforscher. „Mit der aktuellen Arbeit konnten wir erstmals zeigen, dass zwischen den Atomen und den aus ihnen erzeugten Molekülen eine kohärente Beziehung besteht. Mit den Atom-Molekül-Dunkelzuständen haben wir eine ideales Werkzeug zur Hand, um die Molekülherstellung durch Photoassoziation weiter zu analysieren und zu optimieren“, so Hecker Denschlag, der im Team von Wittgenstein-Preisträger Univ.-Prof. Dr. Rudolf Grimm forscht. Die Entdeckung sorgte international für Aufsehen und wurde nun vom American Institute of Physics in den regelmäßigen Physics News Updates zu einem der wichtigsten Experimente des Jahres 2005 erkoren.

Der wissenschaftliche Nachwuchs gedeiht

Johannes Hecker Denschlag arbeitet seit dem Jahr 2000 als Universitätsassistent am Institut für Experimentalphysik der LFU Innsbruck und leitet dort eine eigene Nachwuchsgruppe. Im Rahmen des FWF-Spezialforschungsbereichs „Kontrolle und Messung kohärenter Quantensysteme“ führt er ein eigenes Projekt durch. Erst vor drei Wochen hat er sich an der Universität Innsbruck erfolgreich habilitiert. „Wenn ein noch nicht voll etablierter, junger Wissenschaftler solche internationale Beachtung findet, kann man schon auf die Nachwuchsarbeit stolz sein“, freut sich Prof. Grimm, Dekan der Fakultät für Mathematik, Informatik und Physik und wissenschaftlicher Mentor des Nachwuchsforschers Hecker Denschlag.

Johannes Hecker Denschlag hat an der Universität Mainz Physik studiert und bei Prof. Anton Zeilinger and Prof. Jörg Schmiedmayer an der LFU promoviert. Dann war er für zwei Jahre als Postdoc am National Institute of Standards and Technology (NIST) in Gaithersburg, USA. 2000 kehrte er nach Innsbruck zurück und forscht seither in der Arbeitsgruppe von Prof. Grimm an ultrakalten Atomen und Molekülen.