Zürcher Forschende fördern Entwicklung von Quantensensoren
12 August 2025 12:10
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(CONNECT) Eine aktuelle Forschung der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH) könnte die künftige Entwicklung von empfindlichen Quantensensoren begünstigen, etwa für Navigationssysteme oder die Medizin. Dabei geht es laut einem Bericht der ETH um drei aneinander haftende Nano-Glaskügelchen. Deren Durchmesser ist zehnmal kleiner als der eines menschlichen Haares. Gleichzeitig handelt es sich mit mehreren Millionen Atomen für die Quantenphysik um ein riesiges Objekt.
Den Forschenden der ETH ist es zusammen mit Kolleginnen und Kollegen aus Wien, Barcelona und Manchester gelungen, es mithilfe einer optischen Apparatur und Laserstrahlen beinahe komplett still in der Schwebe zu halten. Das Team konnte nahezu alle Einflüsse der auf die Glaskügelchen wirkenden Schwerkraft ausschalten. Dennoch zitterte das Gebilde sehr schwach und mit etwa eine Million-mal pro Sekunde sehr schnell. Bislang, so die ETH, sei es für ein Objekt dieser Grösse noch niemandem gelungen, diese winzigen Quantenbewegungen so genau zu erkennen.
Die ETH-Forschenden ordnen die Bewegungen des Objekts in ihrem Experiment zu 92 Prozent der Quantenphysik und zu 8 Prozent der klassischen Physik zu und sprechen daher von hoher Quantenreinheit. „Dass wir eine so hohe Quantenreinheit erreichen, hätten wir im Voraus nicht erwartet“, wird der Erstautor der Studie, Postdoc Lorenzo Dania, zitiert. Ein weiterer Rekord bezieht sich darauf, dass dies alles nicht wie sonst üblich nahe dem absoluten Nullpunkt von minus 273 Grad erreicht wurde, sondern bei Raumtemperatur.
Neben der physikalischen Grundlagenforschung liegen mögliche Anwendungen bei der Entwicklung von Sensoren zur Messung winziger Kräfte, etwa auch von Dunkler Materie. „Wir haben nun ein System, das relativ einfach und kostengünstig ist und sich dafür eignet“, so der ETH-Titularprofessor für Photonik, Martin Frimmer. „Was wir erreicht haben, ist ein perfekter Anfang, um damit weitere Forschung zu betreiben, die dereinst auch in Anwendungen münden könnte.“ ce/mm
