Schwedische Wissenschaftler wollen die gegenseitige Streuung einzelner Lichtteilchen aneinander nachweisen. Dazu sollen die Photonen in einen Hohlraumresonator eingeschlossen werden. Diese Licht-Licht-Streuung ist eine Vorhersage der Quantenelektrodynamik, konnte bisher allerdings nicht experimentell nachgewiesen werden. Die Forscher berichten über ihren Experimentvorschlag in dem Fachblatt Physical Review Letters.
Zum Nachweis der Photonenstreuung will das Forscherteam um Mattias Marklund von der Chalmers Technischen Universität in Göteborg eine Vielzahl von Photonen in einen Hohlraumresonator einschließen, in dem die Energiezustände der Photonen gequantelt sind. Das heißt, dass die Photonen nur begrenzte, wohlbestimmte Energiewerte annehmen können. Eine genaue Kontrolle der Energieverteilung der Photonen könnte nach dem Willen der Forscher dann zur gegenseitigen Streuung von Photonenpaaren führen. Dadurch würden die Energien der beteiligten Photonen verändert, und der Nachweis dieser veränderten Energiezustände würde dann einen indirekten Nachweis der Licht-Licht-Streuung liefern. Die Wissenschaftler hoffen, das Experiment bald in einem englischen Labor durchführen zu können.
Lichtstrahlen durchdringen sich im Vakuum und in vielen Materialien meist ungestört. Das Nichtvorhandensein von Licht-Licht-Streuung ermöglicht so beispielsweise, dass verschiedene Informationen zur gleichen Zeit durch ein Glasfaserkabel geleitet werden können. Die Quantenelektrodynamik sagt jedoch voraus, dass einzelne Photonen des Lichtes sich durch den Austausch sogenannter virtueller Photonen gegenseitig streuen können. Diese Licht-Licht-Streuung könnte zu interessanten neuen Anwendungen wie sich selbst fokussierenden Lichtstrahlen führen.
Stefan Maier
