[2006-08-02] Für die Erforschung grundlegender Fragen der Physik erhielt Dr. Markus Aspelmeyer vom Institut für Quantenoptik und Quanteninformation in Wien ein Stipendium des Foundational Questions Institute in Cambridge, USA. Die privat finanzierte Einrichtung vergab Ende Juli in einem zweistufigen Begutachtungsverfahren zum ersten Mal über 2 Millionen US-Dollar an insgesamt 30 Wissenschaftler.
Das von privaten Geldgebern errichtete, philanthropisch orientierte Foundational Questions Institute (FQXi) fördert Wissenschaftler, die sich sehr grundlegenden Fragen der Physik und der Kosmologie stellen. Als einer von sechs Europäern konnte sich Dr. Markus Aspelmeyer gegen 172 Antragsteller aus aller Welt durchsetzen. Im Zentrum seines Forschungsvorhabens stehen Experimente zu verschiedenen Auffassungen über die Natur der physikalischen Realität. So liefert etwa die Quantenphysik Erklärungen für Phänomene in der Teilchenwelt, wie Verschränkung und Überlagerung, die wir mit den Deutungen unserer Alltagswelt nur schwer in Einklang bringen können. Werden diese Erkenntnisse auf immer größere und komplexere Systeme angewandt, treten unweigerlich konzeptionelle Schwierigkeiten zutage. Die widersprüchlichen Interpretationen der Natur thematisiert Markus Aspelmeyer mit zwei grundlegenden Fragen: Warum Quantenphysik? Warum klassische Physik? So möchte er zu einem besseren Verständnis der Beschreibung der physikalischen Realität gelangen.
Zwei Fragen, viele Antworten
Der Experimentalphysiker unternimmt dazu einerseits Versuche mit verschränkten Photonen, um die Grundlagen von Quantenphänomenen in einem Regime zu untersuchen, in dem die Quantenphysik als bestätigt gilt, alternative Theorien aber immer noch existieren. Dabei geht es ihm besonders darum, nichtlokale realistische Theorien, die von der Bell’schen Ungleichung nicht erfasst werden, als mögliche Grundlage der Quantenphysik zu untersuchen und möglicherweise auszuschließen. Andererseits will Aspelmeyer ein experimentelles Gebiet erkunden, das bisher noch nicht erschlossen und in dem die Quantenphysik noch nicht überprüft wurde. Diese Experimente unternimmt der Physiker an makroskopischen mechanischen Resonatoren aus bis zu 10 hoch 22 Atomen. In diesen scheinbar klassisch-physikalischen Systemen sollen Quantenphänomene wie Überlagerung und Verschränkung nachgewiesen werden. Damit könnten dem Bell’schen Theorem ähnliche Theorien formuliert werden, die es ermöglichen sollen, die der klassisch-physikalischen Welt zugrunde liegende Struktur zu untersuchen, sowie ihre Vereinbarkeit mit der Quantentheorie zu überprüfen. Durchführen wird Markus Aspelmeyer diese Forschungen gemeinsam mit Prof. Caslav Brukner (IQOQI Wien), Prof. Keith Schwab (Cornell University), Prof. Vlatko Vedral (Leeds University) und Prof. Anton Zeilinger (IQOQI Wien). Für das Projekt „Exploring Physical Realism: Experiments on the Foundations and Limits of Quantum Physics“ werden ihm vom FQXi knapp 50.000 US-Dollar zur Verfügung gestellt.