Fast mit Lichtgeschwindigkeit sausen geladene Elementarteilchen durch kilometerlange lineare und kreisförmige Teilchenbeschleuniger und eröffnen den Forschern einen Einblick in den innersten Aufbau der Materie. Das Gegenstück, einen Speicherring für neutrale Atome, konnten nun amerikanische Physiker verwirklichen. Auf einem winzigen Radius von lediglich zwei Zentimetern konnten sie ungeladene Rubidiumatome auf die Kreisbahn ihres “Nevatrons” zwingen, berichten die Forscher in der Fachzeitschrift Physical Review Letters.
Neutrale Teilchen weisen zwar keine Nettoladung auf, um durch Magnete in ihrer Flugbahn gelenkt zu werden, doch das innere, winzige Dipolmoment reichte den Physikern von der Georgia Technology University in Atlanta für eine beschränkte Kontrolle der Flugrichtung aus. Bedingung dafür ist, dass die Atome stark genug auf eine Geschwindigkeit von etwa einem Meter pro Sekunde abgebremst werden. Dabei weisen diese Atome nur noch geringste Energien von milliardstel Elektronenvolt (Nano-eV) auf und müssen auf wenige Mikrokelvin, das heißt auf fast minus 273,15 Grad Celsius abgekühlt werden. Bis zu sieben Mal konnten die Forscher solche langsamen Atome durch ihren Speicherring führen.
Diese Speichertechnologie für neutrale Atome könnte nach Aussage der Wissenschaftler für die weitere Entwicklung von Fasern dienen, in denen einzelne Atome geleitet werden. In Zukunft hoffen sie, auf dieser Basis weitere Atomlaser oder hochempfindliche Gyroskope entwickeln zu können.
Jan Oliver Löfken
