Donnerstag, Juni 23, 2022
StartTECHNOLOGIEWissenschaftler bauen Laser, der „ewig“ laufen kann

Wissenschaftler bauen Laser, der „ewig“ laufen kann

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Wissenschaftler haben einen Atomlaser gebaut, der ewig eingeschaltet bleiben kann und damit das Potenzial der Technologie der nächsten Generation für den Einsatz in kommerziellen Anwendungen erschließt.

Ein Forschungsteam der Universität Amsterdam hat ein Problem mit dem zugrunde liegenden Konzept von Atomlasern gelöst, das Physiker seit ihrer ersten Demonstration vor fast 30 Jahren verwirrt hatte.

Im Gegensatz zu gewöhnlichen optischen Lasern werden Atomlaser aus einem sogenannten Bose-Einstein-Kondensat (BEC) von Atomen hergestellt, das Materiestrahlen aussendet.

Sie benötigen viel Energie zum Halten und einen unterkühlten Zustand, um sie aufrechtzuerhalten, sodass sie bisher nur kurzzeitig betrieben werden konnten.

„In früheren Experimenten wurde die allmähliche Abkühlung von Atomen an einem Ort durchgeführt“, sagte Professor Florian Schreck, der die Forschung leitete.

„In unserem Aufbau haben wir uns entschieden, die Kühlschritte nicht zeitlich, sondern räumlich zu verteilen: Wir bringen die Atome dazu, sich zu bewegen, während sie aufeinanderfolgende Kühlschritte durchlaufen. Am Ende gelangen ultrakalte Atome ins Herz des Experiments, wo sie in einem BEC zur Bildung kohärenter Materiewellen genutzt werden können.

„Aber während diese Atome verwendet werden, sind bereits neue Atome unterwegs, um das BEC wieder aufzufüllen. Auf diese Weise können wir diesen Prozess am Laufen halten – im Grunde für immer.“

Das Ausmaß der möglichen Anwendungen für einen optischen Laser war unbekannt, als er in den 1950er Jahren erfunden wurde, und dasselbe gilt möglicherweise für Atomlaser.

Einige Wissenschaftler hoffen, dass sie eine ähnliche Revolution in der Atomoptik, bei Präzisions-Atomuhren und anderen Messungen grundlegender Standards auslösen werden. Ein Beispiel dafür könnten ultrahochauflösende holografische Bilder sein, die Augmented oder Virtual Reality ununterscheidbar von der Realität erscheinen lassen.

Nachdem das Problem der Schaffung eines kontinuierlichen Atomlasers gelöst wurde, planen die Forscher nun, damit einen stabilen Materiestrahl zu erzeugen, der alle Hindernisse für technische Anwendungen beseitigen würde.

Die Forschung wurde in einer Studie mit dem Titel „Kontinuierliche Bose-Einstein-Kondensation“ detailliert, die in der Fachzeitschrift veröffentlicht wurde Natur diesen Monat.

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