"Ich bin schwarz und dennoch bin ich schön."

Quantentechnologie für das 21. Jahrhundert

Abstract

Die Quantenwelt ist faszinierend anders. Teilchen sind in ihr wie Wellenkämme; sie bewegen sich in fester Materie fort wie auf einem Ozean, der von den vielen anderen Teilchen gebildet wird. Und ganz wie die Wasserwelle in einem Teich oder die Radiowelle inmitten der Großstadt, so werden auch Teilchenwellen an Hindernissen gestreut, sie überlagern sich und bilden Muster. Diese Interferenz ist ein Markenzeichen der Quantennatur jeder Materie. Freilich ist die Entfernung zweier Wellenberge, die „Wellenlänge“, sehr gering. Für die Ladungsträger in fester Materie, die Elektronen, entspricht sie typischerweise ein Promille der Wellenlänge des Lichtes. Daher ist die Quanteninterferenz experimentell nur schwer aufzuspüren. Infolgedessen sind Quanteneffekte in Materie bisher nur unter Laborbedingungen direkt zu beobachten, d. h. für tiefe Temperaturen und sehr kleine Proben.