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Photonen verhalten sich wie Moleküle: Wird das Lichtschwert bald Realität?

Forschern des MIT und von Harvard gelang es Photonen dazu zu bringen, sich ähnlich wie Moleküle zu verhalten und miteinander zu interagieren. Die Anwendungsmöglichkeiten sind vielfältig: Damit könnten in Zukunft Quanten-Computer und vielleicht sogar Lichtschwerter realisiert werden.

Lichtschwerter sind DAS Symbol von Star Wars. Dumm nur, dass sie ein Ding der technischen Unmöglichkeit sind. Zum einen stellte sich die Frage, wieso der Lichtstrahl begrenzt ist und nicht einfach so lange weitergeht, bis er auf einen Gegenstand trifft. Zum anderen ist völlig unklar, warum die Schwerter nicht einfach durch einander durchgehen, sondern einen Widerstand entwickeln. Schließlich besitzen Photonen keine Masse. Außerdem verhält sich ein Laser nicht wie ein normales Messer oder Schwert: Die Schneidwirkung entsteht durch Verdampfung an der „Spitze“ des Lasers und die Spitze ist immer dort, wo der Laser auf einen Widerstand trifft. Eine Klinge in klassischem Sinn besitzt er also nicht.

Fans versuchten das Lichtschwert bisher hauptsächlich mit Kraftfeldern zu erklären, die den Licht-/Laser-Strahl begrenzen und ihm eine Klinge verleihen sollten. Aber wozu braucht das Lichtschwert dann überhaupt noch das Licht?

Seit letzter Woche gibt es allerdings, zumindest in der Theorie, eine Lösung für das Problem und das Lichtschwert könnte vielleicht doch irgendwann einmal Realität werden. Wissenschaftlern gelang es, Photonen dazu zu bringen, dass sie sich wie Moleküle verhalten und miteinander verbinden. Dazu kühlten sie eine Wolke von Rubidiumatomen in einer Vakuumkammer fast bis auf den absoluten Nullpunkt herab. Anschließend schossen sie Photonen mit einem Laser durch die Wolke. Flog ein einzelnes Photon durch die Wolke, verhielt es sich wie erwartet, vergleichbar mit einem Photon, das auf Wasser trifft. Der Effekt der Energieabgabe war jedoch wesentlich stärker.

Als die Wissenschaftler dann zwei Photonen gleichzeitig durch die Wolke schickten, erlebten sie eine Überraschung. Beide Photonen verbanden sich miteinander und interagierten wie Moleküle, auch nachdem sie die Wolke verlassen hatten. Diese Entdeckung dürfte vor allem für Quanten-Computer interessant sein. Die Übertragung der Informationen soll dabei durch Phtonen stattfinden, das Problem ist bisher jedoch, dass diese nicht miteinander interagieren.

Die Analogie mit den Lichtschwertern stammt übrigens nicht von uns. Die Wissenschaftler selbst erklärten, dass das Verhalten der Photonen mit der Funktion eines Lichtschwertes vergleichbar ist. Die Faszination von Lichtschwertern scheint also auch ihre Phantasie zu beflügeln.

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