Auszeichnung für Haroche und Wineland: Nobelpreis für zwei Quantenphysiker

Der Physik-Nobelpreis geht in diesem Jahr an Serge Haroche aus Frankreich und David Wineland aus den USA. Die beiden Forscher werden für ihre Arbeit über die Wechselwirkung zwischen Licht und Materie ausgezeichnet. Sie könnte den Weg zu revolutionären Quantencomputern ebnen.

Physiker Haroche und Wineland: Nobelpreis für Forschung an Quantenpartikeln Zur Großansicht
C. Lebedinsky/ CNRS Photo; NIST

Physiker Haroche und Wineland: Nobelpreis für Forschung an Quantenpartikeln

Stockholm - Hohe Auszeichnung für zwei Wissenschaftler aus Frankreich und den USA: Serge Haroche vom Collège de France und der École normale supérieure in Paris und David Wineland vom National Institute of Standards and Technology in Boulder (US-Bundesstaat Colorado) erhalten den Physik-Nobelpreis 2012.

Die beiden Forscher hätten "die Tür zu einer neuen Ära der Quantenphysik-Experimente geöffnet", teilte das Nobel-Komitee in Stockholm mit. Das sei gelungen, indem Wineland und Haroche einzelne Quantenpartikel beobachtet hätten, ohne sie zu zerstören. Es sei enorm schwierig, einzelne Partikel von ihrer Umgebung zu isolieren, da sie ihre Quanteneigenschaften verlören, sobald sie mit der Außenwelt interagieren.

Mit ihren "raffinierten Labormethoden" sei es den Preisträgern und ihren Forschungsgruppen gelungen, äußerst zerbrechliche Quantenzustände zu messen und zu kontrollieren - von denen man vorher angenommen habe, sie könnten niemals direkt beobachtet werden.

Die Arbeiten von Haroche und Wineland, beide Jahrgang 1944, seien ein wichtiger Fortschritt auf dem Weg zu extrem schnellen Quantencomputern, hieß es in der Mitteilung der königlich-schwedischen Akademie der Wissenschaften. "Vielleicht werden sie unser Alltagsleben in diesem Jahrhundert auf die gleiche radikale Art ändern wie klassische Computer im vergangenen Jahrhundert."

Hoffnung auf revolutionäre Rechner

Von Quantencomputern träumen Forscher schon seit Jahrzehnten. Wahre Wunderdinge werden ihnen zugeschrieben, denn sie arbeiten vollkommen anders als herkömmliche Rechner. Alle heute verfügbaren Prozessoren kennen nur zwei Zustände: An oder Aus, Null oder Eins, Strom oder kein Strom. Deshalb spricht man bei ihnen von binären Systemen.

Ein Quantenprozessor hingegen kann mehrere Zustände gleichzeitig einnehmen, er stellt also Null und Eins gleichzeitig dar. Wissenschaftler bezeichnen diese Fähigkeit der sogenannten Quantenbits, kurz Qbits, als Superposition. Das Besondere dabei ist, dass ein Quantencomputer mit allen Superpositionen eines Qbits gleichzeitig rechnen kann. Er arbeitet also sozusagen superparallel, kann sehr viele Rechenoperationen gleichzeitig durchführen.

Dieser Effekt potenziert sich, wenn mehrere Qbits in einem Computer zusammenarbeiten. Allerdings ist deren Zusammenschalten extrem komplex. Deshalb sind Quantencomputer derzeit noch ferne Zukunftsmusik - auch wenn es kürzlich gelungen ist, vier Qbits miteinander zu verbinden.

Eine praktische Anwendung habe die Forschung von Haroche und Wineland aber bereits ermöglicht, erklärt das Nobel-Komitee: Auf ihrer Basis seien extrem präzise Uhren entwickelt worden, die in Zukunft die neue Grundlage für die Zeitmessung werden könnten. Sie seien mehr als hundertmal genauer als die derzeit eingesetzten Cäsium-Atomuhren.

Haroche wurde bei der Bekanntgabe des Preises live per Telefon zugeschaltet. Er sei "überwältigt" von der Auszeichnung, sagte er. Der Preis ist dieses Jahr mit acht Millionen schwedischen Kronen (fast 930.000 Euro) dotiert. Die Verleihung findet traditionell am 10. Dezember statt, dem Todestag des Stifters Alfred Nobel. 2011 hatten drei Astronomen aus den USA und Australien die Auszeichnung für ihre Entdeckung der beschleunigten Expansion des Universums erhalten.

Am Montag wurden John Gurdon und Shinya Yamanaka mit dem Medizin-Nobelpreis für ihre Forschung an Stammzellen geehrt. Am Mittwoch folgt der Nobelpreis für Chemie, am Donnerstag der Literatur-Nobelpreis. Der mit besonderer Spannung erwartete Träger des Friedensnobelpreises wird am Freitag in Oslo verkündet.

mbe

Diesen Artikel...
  • Aus Datenschutzgründen wird Ihre IP-Adresse nur dann gespeichert, wenn Sie angemeldeter und eingeloggter Facebook-Nutzer sind. Wenn Sie mehr zum Thema Datenschutz wissen wollen, klicken Sie auf das i.
  • Auf anderen Social Networks teilen

Forum - Diskutieren Sie über diesen Artikel
insgesamt 7 Beiträge
Alle Kommentare öffnen
    Seite 1    
1. Glückwunsch
SirLurchi 09.10.2012
Zitat von sysopCNRS; NISTDer Physik-Nobelpreis geht in diesem Jahr an Serge Haroche aus Frankreich und David Wineland aus den USA. Die beiden Forscher werden für ihre Arbeit über die Wechselwirkung zwischen Licht und Materie ausgezeichnet. Sie könnte den Weg zu revolutionären Quantencomputern ebnen. http://www.spiegel.de/wissenschaft/technik/physik-nobelpreis-2012-fuer-haroche-und-wineland-a-860260.html
Tolle Sache! Herzlichen Glückwunsch! Da bin ich ja mal gespannt, ob ich den ersten Quantenrechner noch miterlebe!
2. Bedauerlich
wanneeickel 09.10.2012
Bedauerlich, geht Sheldon Cooper wieder leer aus.
3.
citropeel 09.10.2012
Zitat von SirLurchiTolle Sache! Herzlichen Glückwunsch! Da bin ich ja mal gespannt, ob ich den ersten Quantenrechner noch miterlebe!
Wenn das in dem Tempo weitergeht habe wir gute Chancen. Vor allem auch was das für alle Bereiche der Wissenschaft heißt. Wir sollten dann einen wirklichen Quantensprung erleben.
4. Quantensprünge?
kuac 09.10.2012
Zitat von citropeelWenn das in dem Tempo weitergeht habe wir gute Chancen. Vor allem auch was das für alle Bereiche der Wissenschaft heißt. Wir sollten dann einen wirklichen Quantensprung erleben.
Quantensprünge sind eigentlich die kürzesten Sprünge, die bekannt sind!
5. ;)
DCS Foyle 09.10.2012
Zitat von wanneeickelBedauerlich, geht Sheldon Cooper wieder leer aus.
Das war auch mein erster Gedanke... ;)
Alle Kommentare öffnen
    Seite 1    
News verfolgen

HilfeLassen Sie sich mit kostenlosen Diensten auf dem Laufenden halten:

alles aus der Rubrik Wissenschaft
Twitter | RSS
alles aus der Rubrik Technik
RSS
alles zum Thema Nobelpreis für Physik
RSS

© SPIEGEL ONLINE 2012
Alle Rechte vorbehalten
Vervielfältigung nur mit Genehmigung der SPIEGELnet GmbH



  • Drucken Senden
  • Nutzungsrechte Feedback
  • Kommentieren | 7 Kommentare
Nobelpreisträger-Quiz

Fotostrecke
Physik-Nobelpreis 2011: Was explodierende Sterne verraten

Physik-Nobelpreisträger seit 1999
2012
David Wineland (USA) und Serge Haroche (Frankreich) für ihre Arbeit zur Wechselwirkung zwischen Licht und Materie. Ihnen war es gelungen, einzelne Quantenpartikel zu messen und zu kontrollieren, ohne sie zu zerstören, was den Weg zu revolutionären Quantencomputern ebnen könnte.
2011
Die Amerikaner Saul Perlmutter und Adam Riess sowie der US-Australier Brian Schmidt für ihre Forschungen zur Ausdehnung des Universums durch die Beobachtung ferner Sternenexplosionen, sogenannter Supernovae.
2010
Andre Geim und Konstantin Novoselov erhalten die Auszeichnung für die fundamentale Entdeckung der zweidimensionalen Kohlenstoffstruktur Graphen
2009
Charles Kuen Kao für seine Arbeit auf dem Gebiet der schnellen Datenübertragung durch Glasfasern. Willard Boyle und George Smith teilen sich die zweite Hälfte des Preises für die Erfindung des lichtempfindlichen CCD-Chips, der heute in den meisten Digitalkameras eingebaut ist.
2008
Yoichiro Nambu (USA), Makoto Kobayashi (Japan) und Toshihide Maskawa (Japan) für die Entdeckung und Erklärung sogenannter Symmetriebrechungen in der Teilchenphysik, die das Verständnis der Natur entscheidend verbessert haben.
2007
Peter Grünberg (Deutschland) und Albert Fert (Frankreich) für die Entdeckung des "Riesenmagnetowiderstands" , durch den sich die Speicherkapazität von Computer-Festplatten drastisch erhöhen ließ.
2006
John C. Mather und George F. Smoot (beide USA) für die Entdeckung der Saat der Galaxien in der kosmischen Hintergrundstrahlung, dem "Echo des Urknalls".
2005
Roy J. Glauber (USA) für Grundlagen der Quantenoptik sowie John L. Hall (USA) und Theodor W. Hänsch (Deutschland) für die Entwicklung einer laserbasierten Präzisionsmesstechnik für Lichtfrequenzen.
2004
David J. Gross , H. David Politzer und Frank Wilczek (alle USA) für Erkenntnisse zur Kraft zwischen den kleinsten Materieteilchen im Atomkern, den Quarks.
2003
Alexej Abrikosow (USA und Russland), Vitali Ginsburg (Russland) und Anthony Leggett (USA und Großbritannien) für bahnbrechende Arbeiten zu Supraleitern und Supraflüssigkeiten.
2002
Raymond Davis (USA), Masatoshi Koshiba (Japan) und Riccardo Giacconi (USA) für die Entdeckung kosmischer Röntgenstrahlen und Neutrinos.
2001
Wolfgang Ketterle (Deutschland), Eric A. Cornell (USA) und Carl E. Wieman (USA) für die Erschaffung des Bose-Einstein- Kondensats, der fünften Erscheinungsform der Materie neben fest, flüssig, gasförmig und dem Plasma.
2000
Herbert Kroemer (Deutschland), Zhores Alferow (Russland) und Jack Kilby (USA) für die Herstellung integrierter Schaltkreise und des Halbleiter-Lasers.
1999
Gerardus 't Hooft und Martinus J.G. Veltman (beide Niederlande) für ihre Beiträge zur Theorie der elektroschwachen Wechselwirkung.
Ehrung mit Weltrang - die Nobelpreise
Der Stifter
Mit der Stiftung der Nobelpreise wollte der schwedische Forscher und Großindustrielle Alfred Nobel (1833-1896) einen Konflikt lösen, der sein Leben bestimmte: Der Dynamit-Erfinder konnte nicht verwinden, dass seine Entdeckung für den Krieg genutzt wurde. Als "Wiedergutmachung" vermachte er sein Vermögen einer Stiftung, aus deren Zinsen Preise für jene finanziert werden sollten, die "im verflossenen Jahr der Menschheit den größten Nutzen geleistet haben". Nobel selbst hatte mehr als 350 Patente angemeldet.
Die Auszeichnungen
Die Preise werden seit 1901 vergeben. Die Dotierung stieg von anfangs 150.800 Kronen auf zehn Millionen Kronen (eine Million Euro), wurde 2012 aber wegen der Wirtschaftskrise wieder auf acht Millionen Kronen gesenkt. Bis zu drei Menschen können sich einen wissenschaftlichen Preis teilen. Der Friedensnobelpreis wird auch an Organisationen verliehen. Höhepunkt ist stets die feierliche Verleihung der Auszeichnungen am 10. Dezember, dem Todestag von Nobel.
Die Kategorien
Die Preisträger für Physik und Chemie werden immer von der Königlich-Schwedischen Akademie der Wissenschaften, die der Medizin vom Karolinska-Institut in Stockholm und die Literaturpreisträger von der Königlich-Schwedischen Akademie der Künste ausgewählt. Die Friedenspreisträger bestimmt ein Ausschuss des norwegischen Parlaments in Oslo.
Die Alternativen
Neben den eigentlichen Nobelpreisen wird seit 1969 eine Ehrung für Wirtschaftswissenschaften in Gedenken an Alfred Nobel verliehen. Sie wurde 1968 von der Schwedischen Reichsbank gestiftet. Seit 1980 vergibt die "Stiftung zur Auszeichnung richtiger Lebensführung" (Right Livelihood Award Foundation) die Right Livelihood Awards, die oft als alternative Nobelpreise bezeichnet werden.