Auf dieser Seite findest du alles über Quantenmechanik!
Quantenmechanik beschreibt eine Welt, in der unsere Alltagserfahrung an ihre Grenzen stößt.
Sie beschreibt das Verhalten von Materie und Licht auf kleinsten Skalen – etwa von Atomen und Elektronen. Dabei begegnen uns Phänomene wie Superposition, Interferenz und Verschränkung.
Ihre Vorhersagen bilden die Grundlage für Technologien wie Halbleiter und Laser.
Selbst bei gleich vorbereiteten Experimenten können einzelne Messungen unterschiedlich ausfallen. Die Theorie sagt voraus, mit welchen Wahrscheinlichkeiten die möglichen Ergebnisse auftreten.
Diese Wahrscheinlichkeiten folgen präzisen Regeln und lassen sich experimentell überprüfen.
Hier findest du aktuelle News über die Quantenmechanik
Beim ALICE-Experiment am LHC konnten Forscher Strukturen untersuchen, die nur ungefähr ein Viertel eines Protons groß sind. Dabei zeigte sich bei der Produktion von J/ψ-Teilchen ein unerwarteter Abfall. Das könnte helfen zu verstehen, wie sich extrem dicht gepackte Gluonen in Atomkernen verhalten.
Weiterlesen →Forscher haben ultrakalte Atome verwendet und deren Quantenwelle aufgeteilt: Ein Teil wurde gehalten, während der andere unter dem Einfluss der Gravitation frei fiel. Anschließend wurden beide wieder zusammengeführt und die winzige entstandene Phasenverschiebung gemessen. Das eröffnet neue experimentelle Möglichkeiten an der Schnittstelle zwischen Quantenmechanik und Gravitation.
Weiterlesen →Forscher zeigen einen neuen Ansatz, mit dem Quantencomputer Prozesse aus Quantenfeldtheorien simulieren können – einschließlich Streuprozessen, bei denen bei hochenergetischen Kollisionen neue Teilchen entstehen können.
Weiterlesen →Forscher haben einen kaskadierten Quantenspeicher (RAQM) mit supraleitenden Schaltkreisen demonstriert. Der Aufbau nutzt klassisch adressierte Speichermoden. Solche Techniken könnten helfen, Rechnen und Speichern in künftigen Quantencomputern gezielter zu trennen.
Weiterlesen →Der Large Hadron Collider befindet sich inzwischen im Long Shutdown 3. CERN baut Teile der Anlage für den zukünftigen High-Luminosity LHC (HL-LHC) um. Während der Betriebspause werden Beschleunigertechnik und Experimente umfassend modernisiert. Der HL-LHC soll deutlich größere Datenmengen für Präzisionsmessungen ermöglichen.
Weiterlesen →Das NA64-Experiment feiert zehn Jahre Suche nach möglichen Teilchen der Dunklen Materie. Dabei wird nach fehlender Energie in Teilchenkollisionen gesucht – ein möglicher Hinweis auf bislang unbekannte Teilchen, die mit normaler Materie nur extrem schwach wechselwirken.
Weiterlesen →Teilchenbeschleuniger bringen geladene Teilchen auf sehr hohe Geschwindigkeiten. Forschende untersuchen damit die grundlegenden Eigenschaften der Materie.
Elektrische Felder geben geladenen Teilchen immer wieder Energie. So erreichen sie sehr hohe Geschwindigkeiten. In einem Ringbeschleuniger halten Magnetfelder die Teilchen auf ihrer Bahn und bündeln sie zu schmalen Strahlen.
An bestimmten Punkten treffen die Teilchenstrahlen aufeinander. Bei den Kollisionen kann ein Teil ihrer Energie in neue Teilchen umgewandelt werden. Detektoren um den Kollisionspunkt erfassen die Spuren und die abgegebene Energie der entstehenden Teilchen.
Computer helfen dabei, aus den Messdaten den Ablauf einer Kollision zu rekonstruieren. Forschende vergleichen viele solcher Ereignisse mit theoretischen Vorhersagen. Mit statistischen Analysen prüfen sie, ob eine Auffälligkeit ein Zufall sein könnte oder auf neue Physik hinweist.
Quantencomputer verarbeiten Informationen mithilfe von Qubits. Dadurch eröffnen sie neue Möglichkeiten für bestimmte Berechnungen.
Wähle ein Qubit und entdecke ein Grundprinzip.
Ein Qubit kann in einer Überlagerung der Basiszustände 0 und 1 vorliegen. Bei einer Messung in dieser Basis erhält man jedoch immer nur eines der beiden Ergebnisse.
Verschränkte Teilchen werden durch einen gemeinsamen Quantenzustand beschrieben. Ihre Messergebnisse können Zusammenhänge zeigen, die sich klassisch nicht erklären lassen. Damit lassen sich jedoch keine Nachrichten schneller als Licht übertragen.
Symbolische Darstellung eines gemeinsamen Quantenzustands.
Vertiefe dein Wissen und entdecke die Geschichte hinter der Quantenmechanik.
Geschichte der Quanten