[2007-12-07] Klaus Winkler und Gregor Thalhammer aus der Arbeitsgruppe von Prof. Rudolf Grimm erhielten heute den Preis der Landeshauptstadt Innsbruck für die wissenschaftliche Forschung an der Universität Innsbruck. Sie wurden für Veröffentlichungen ausgezeichnet, die im Rahmen ihrer Doktorarbeiten unter der Leitung von Prof. Johannes Hecker-Denschlag entstanden sind.
Am Freitag überreichte Bürgermeisterin Hilde Zach im Beisein von Rektor Prof. Karlheinz Töchterle, Vizerektor Prof. Tilmann Märk und zahlreichen Ehrengästen im Rahmen eines Festaktes im Maximiliansaal der Weiherburg den Preis der Stadt Innsbruck für die wissenschaftliche Forschung an der Leopold-Franzens-Universität Innsbruck 2007. Bürgermeisterin Hilde Zach gratulierte den Preisträgerinnen und Preisträgern im Namen der Stadt Innsbruck zu ihren außerordentlichen Leistungen, die von der Universität auch aufgrund einer internationalen Begutachtung für diesen Preis vorgeschlagen wurden. Klaus Winkler vom Institut für Experimentalphysik erhielt den Preis gemeinsam mit Gregor Thalhammer. Die weiteren Preisträger waren Dr. Stefan Achleitner vom Institut für Infrastruktur, Dr. Hannes Krüger vom Institut für Mineralogie und Petrographie, Dr. Simone Sartori vom Institut für Pharmazie und Prof. Mechthild Thalhammer vom Institut für Mathematik der Universität Innsbruck. „Universitäten und Stadt sind heute erfreulicherweise auf das Engste miteinander verbunden. Die Stadtgemeinde profitiert von den Leistungen und Forschungsergebnissen der Universitäten, auch der gute internationale Ruf Innsbrucks ist maßgeblich darauf begründet. Die Stadt Innsbruck schätzt die Zusammenarbeit und ist bemüht, einen - oder besser gesagt - möglichst viele Beiträge zum Florieren des universitären Geschehens zu leisten. Dieser Preis soll auch ein Zeichen dafür sein, dass die Stadtgemeinde die an den Universitäten geleistete Forschungsarbeit mit Interesse beobachtet, wertschätzt und auch honoriert“, sagte Bürgermeisterin Hilde Zach. Rektor Töchterle bezeichnete den Preis als Signalwirkung auch für die Vertiefung der fruchtbaren Wechselwirkung zwischen Universität und Stadt. Die Universität halte die Stadt jung und mache sie intellektuell und lebenswert. Die hohe Lebensqualität Innsbrucks sei wiederum Garant, dass Lehrende und Forscher aus der ganzen Welt Innsbruck als Standort auswählen. Der Preis für wissenschaftliche Forschung an der Universität Innsbruck wurde von der Stadt Innsbruck 1979 ins Leben gerufen. Seit dem Jahr 2006 wird der Preis im Gesamtwert von 17.500 Euro in einem Jahr an der Medizinische Universität Innsbruck sowie in den beiden darauf folgenden Jahren an die Leopold-Franzens-Universität vergeben.
Neuartiger Bindungszustand
Klaus Winkler und Gregor Thalhammer wurden für die Erforschung der außergewöhnlichen Eigenschaften von ultrakalten Atomen in einem Bose-Einstein-Kondensat ausgezeichnet. Dieses Gebiet hat sich zu einem bedeutenden Zweig der aktuellen Forschung in der Physik entwickelt. „In den Experimenten unserer Arbeitsgruppe ist es möglich, den gesamten quantenmechanischen Zustand der ultrakalten Atome vollständig zu kontrollieren“, erklären die beiden Preisträger. „Dazu haben wir mit Hilfe von kohärenten Laserfeldern neue und wichtige Methoden für die Kontrolle der Wechselwirkung und Paarung von ultrakalten Atomen entwickelt.“ Diese wissenschaftlichen und technologischen Innovationen machten neue Entdeckungen möglich, so zum Beispiel die Beobachtung eines neuartigen Bindungszustands von zwei Atomen, der auf gegenseitiger Abstoßung basiert. Für die Grundlagenforschung ist dieses Experiment von großer Bedeutung, denn das zur Beschreibung zugrunde gelegte Bose-Hubbard-Modell wird zum Beispiel auch für Berechnungen zum Quantencomputer verwendet. Das Experiment kann nun für die Simulation dieses sehr abstrakten Modells verwendet und so auch in der Entwicklung eines zukünftigen Quantencomputers eingesetzt werden.
Werkzeug für weitere Untersuchungen
„In einem weiteren Experiment konnten wir zum ersten Mal mit Hilfe von Laserlicht einen neuartigen Quantenzustand von zwei Atomen erzeugen, bei dem die Teilchen – vereinfacht gesagt – sich nicht entscheiden können, ob sie sich wie ein Molekül oder wie freie Atome verhalten sollen“, so Winkler und Thalhammer. Dazu werden Atome aus einem Bose-Einstein-Kondensat gleichzeitig von zwei Lasern angeregt und zu einem Molekül verbunden. Bei dem Prozess bildet sich der neuartige Atom-Molekül-Quantenzustand, der auch „Dunkelzustand“ genannt wird, weil er aufgrund von Interferenz für das Laserlicht unsichtbar ist. Die Beobachtung dieser so genannten Dunkelzustände ist ein zentraler Schlüssel, für die Umwandlung von atomaren in molekulare Bose-Einstein-Kondensate mit der Hilfe von Licht. Die Atom-Molekül-Dunkelzustände stellen außerdem ein ideales Werkzeug dar, um die Molekülherstellung durch Photoassoziation genau zu analysieren und zu optimieren.