Quantenoptik

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
Wechseln zu: Navigation, Suche
Icon tools.svg
Dieser Artikel wurde den Mitarbeitern der Redaktion Physik zur Qualitätssicherung aufgetragen. Wenn Du Dich mit dem Thema auskennst, bist Du herzlich eingeladen, Dich an der Prüfung und möglichen Verbesserung des Artikels zu beteiligen. Der Meinungsaustausch darüber findet derzeit nicht auf der Artikeldiskussionsseite, sondern auf der Qualitätssicherungs-Seite der Physik statt.

Die Quantenoptik, historisch auch Quantenelektronik ist ein Teilgebiet der Physik das sich mit der Wechselwirkung zwischen Licht und Materie befasst. In Abgrenzung zur klassischen Optik ist Gegenstand der Quantenoptik die Erzeugung, die Ausbreitung, die Manipulation und der Nachweis von Licht in Situationen, in denen die durch die Quantenhypothese bedingte körnige Natur des Lichts nicht vernachlässigt werden kann.

Nach der Quantenhypothese weist Licht sowohl die typischen Charakteristika einer Welle wie auch eines Teilchenschwarms auf. Die elementaren Teilchen eines solchen Schwarms werden Photonen genannt. Ein einzelnes Photon besitzt dabei eine Energie von hf, mit dem Planckschen Wirkungsquantum h und der Frequenz f.

Fragestellungen der Quantenoptik berühren die Atomphysik, die Molekülphysik und die Physik strukturierter Festkörper. Anwendungen finden die Modelle und Erkenntnisse der Quantenoptik in der Laserphysik, der Halbleiterphysik, der Photonik und der Quantenchemie.

Experimente der Quantenoptik[Bearbeiten]

Experimente in der Quantenoptik untersuchen die Wechselwirkung zwischen Licht und Materie.

Als nahezu ideale Lichtquelle für Experimente hat sich hierbei der Laser herausgestellt, da dieser äußerst monochromatisch und kohärent ist.

Besondere Aufmerksamkeit fand die Quantenoptik auch ab den 1990er Jahren in Zusammenhang mit Experimenten über die Quantenphysik und zu Quantencomputern. Dabei haben die Physik-Nobelpreisträger des Jahres 2012, Serge Haroche und David Wineland, die Gültigkeit der quantenmechanischen Grundlagen (Lineare Superponierbarkeit quantenmechanischer Zustände, sowie „Zustandsprojektion“ als Folge von Quantenmessungen) auch bei (zerstörungsfreien!) Messungen an Einzelobjekten nachgewiesen.

Weitere Stichworte, die die große Zahl von Aspekten des Gebietes beleuchten, sind unter anderem:

Literatur[Bearbeiten]

Weblinks[Bearbeiten]

 Wiktionary: Quantenoptik – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen