Studie: Forschende der RPTU entwickeln Motor mit quantenmechanischem Antrieb
Studie: Forschende der Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau (RPTU) entwickeln Motor mit quantenmechanischem Antrieb
„In der Quantenwelt bzw. auf atomarer Ebene unterscheiden wir zwei Klassen von Teilchen: Bosonen und Fermionen“, erläutert Jennifer Koch, wissenschaftliche Mitarbeiterin in der Arbeitsgruppe und Erstautorin der Studie. „Diese unterscheiden sich in einer Eigenschaft und zwar ihrem Eigendrehimpuls oder Spin.“ Kommt eine Vielzahl an Bosonen und Fermionen jeweils in einer sogenannten Atomfalle in ultrakalter Umgebung zusammen (in der thermische Effekte keine Rolle spielen), passiert Folgendes: „Werden die Bosonen nicht von thermischer Energie gelenkt, bleiben sie energetisch im Grundzustand und gesellen sich zueinander“, erklärt die Physikerin. „Die Fermionen hingegen folgen dem Pauli-Prinzip.“ Das Pauli-Prinzip besagt, dass sich zwei identische Fermionen nicht im gleichen Energiezustand befinden können. Stattdessen entfernen sie sich voneinander und nehmen dabei verschiedene Anregungszustände bzw. steigende Energieniveaus ein. Der entscheidende Knackpunkt für die Forschung: „Der Gesamtenergiebetrag des Fermionen-Ensembles ist höher“, resümiert Koch.