Serge Haroche, der neue französische Physik-Nobelpreisträger [fr]

JPEG Nach seinem Landsmann Albert Fert (2007) wurde dieses Jahr Serge Haroche mit dem Nobelpreis für Physik ausgezeichnet. Die Akademie würdigt damit seine Arbeiten im Bereich der Quantenphysik.

Nachdem er 2009 bereits die Goldmedaille des Nationalen Zentrums für wissenschaftliche Forschung (CNRS) bekam, erhält Serge Haroche nun, zusammen mit dem Amerikaner David Wineland, die höchste Auszeichnung, von der jeder Wissenschaftler träumt. Die beiden Forscher befassten sich in ihren Arbeiten mit der Quantenphysik und zwar mit der Wechselwirkung zwischen Licht und Materie. Diese Wissenschaft des 20. Jahrhunderts beschäftigt sich mit Partikeln, die kleiner als Atome und sehr schwer zu isolieren sind.

Die beiden Wissenschaftler haben gezeigt, dass es möglich ist, einzelne Partikel zu beobachten, ohne sie zu zerstören. Damit haben sie die Tür zu einer neuen Ära der quantenmechanischen Experimente geöffnet.

Quantenbeobachtung

Die Quantenphänomene gestalten die Aufgabe für die Wissenschaftler sehr schwierig, da sie verschwinden, sobald man sie messen oder beobachten will. Die Theorie besagt, dass ein Quantenpartikel sich gleichzeitig in verschiedenen, sich überlagernden Energiezuständen befinden kann. Aber dieses Phänomen hört auf zu existieren, sobald das Partikel mit einem Instrument in Berührung kommt.

Um dieses Problem zu lösen, arbeitete Serge Haroche an einer Falle für Lichtpartikel (Photonen), die aus hochreflektierenden Spiegeln bestand, die auf ca. -273 °C abgekühlt wurden. Dies ermöglichte es, eine bestimmte Anzahl an Photonen zu bewahren, um sie untersuchen zu können. Zugleich erstellte sein amerikanischer Kollege eine Falle für elektrisch geladene Atome.

Dank den beiden Wissenschaftlern und ihren Teams des Labors Kastler Brossel, des NIST (National Institute of Standards and Technology) und der Universität von Colorado kann ein Quantenobjekt beobachtet werden. Die Nobelpreis-Jury ist der Auffassung, dass diese Studien die Schlüsselelemente liefern, um eines Tages einen leistungsstarken Computer herzustellen, der auf den Gesetzen der Quantenphysik basiert. Alain Fuchs, der Vorsitzende des CNRS, ist der Meinung: „Dies ist eine langfristig geleistete Pionierarbeit, die Grundverständnis und experimentelle Leistung miteinander verbindet.“

Vom CNRS zum Collège de France

Das Ergebnis dieser Studien passt perfekt zur Karriere des Franzosen, der an der Ecole Nationale Supérieure (ENS) studierte. Die Eliteschule ENS, an der naturwissenschaftliche und geisteswissenschaftliche Fächer studiert werden können, wurde 1794 gegründet. Dank ihrer 35 Forschungslabore ist die ENS eines der wichtigsten Forschungszentren Frankreichs. Unter den ehemaligen Schülern befinden sich 8 Nobelpreisträger (7 in Physik, darunter Albert Fert, und 1 in Chemie) und 10 Träger der Fields-Medaille (die höchste Auszeichnung im Bereich Mathematik), darunter die jüngst ausgezeichneten Preisträger Cédric Villani und Ngo Bao Chau (2010).

Serge Haroche konzentrierte sich insbesondere auf innovative Versuchsmethoden, die es ermöglichen, einzelne Quantenpartikel während einer ausreichenden Zeitdauer zu isolieren, zu messen und damit zu arbeiten.

Seine Arbeiten begann der Franzose am CNRS, wo er sich für die Hohlraum-Elektroquantenphysik interessierte. Dieser Bereich ermöglicht es anhand von Experimenten, Prototypen herzustellen, die auf der Quanten-Informationsverarbeitung basieren. Seit 2001 unterrichtet der Onkel des bekannten Sängers Raphaël als Professor am Collège de France, dessen Administrateur (Leiter) er seit dem 1. September 2012 ist. Er ist außerdem Mitglied der Pariser Akademie der Wissenschaften.

Der französische Staatspräsident François Hollande sprach dem Wissenschaftler seine Glückwünsche aus: „Serge Haroche konnte eine bedeutende theoretische Überlegung und bemerkenswerte Experimente an allen französischen und ausländischen Instituten, an denen er gearbeitet hat (am CNRS, an der Universität Pierre und Marie Curie, an der Ecole Normale Supérieure, an der Ecole Polytechnique und am Collège de France, dessen Administrateur er seit einigen Monaten ist) miteinander verknüpfen.

55 französische Preisträger

Mit 68 Jahren wird Serge Haroche in den Kreis der 12 bedeutenden französischen Physiker aufgenommen, die den Nobelpreis erhalten haben. Als Erstes haben 1903 Pierre und Marie Curie den Preis für ihre Arbeiten zur Radioaktivität bekommen. Marie Curie hat den Preis ein zweites Mal erhalten und zwar den Chemie-Nobelpreis für ihre Forschungen zum Radium.

Seit 1991 haben fünf Franzosen den Nobelpreis für Physik erhalten: Pierre-Gilles de Gennes 1991, Georges Charpak 1992, Claude Cohen-Tannoudji (sein Doktorvater) 1997 und Albert Fert 2007. Sie folgten auf Pierre und Marie Curie sowie Antoine Henri Becquerel im Jahr 1903.

In den wissenschaftlichen Bereichen brillierten die Franzosen mit 34 Preisträgern. Im Bereich Medizin würdigte die Nobel-Akademie die Arbeiten von 13 Franzosen. Darunter befanden sich Professor Dausset (1980), Françoise Barré-Sinoussi und Luc Montagnier, die 2008 für ihre Arbeiten über das Aidsvirus ausgezeichnet wurden, und Jules Hoffmann, der den Preis 2011 für seine Forschung über die angeborene Immunität verliehen bekam. Außerdem wurden Jean Marie Lehn (1987) und Yves Chauvin (2005) mit dem Chemie-Nobelpreis ausgezeichnet.

Die Verleihung des Preises an Serge Haroche und David Wineland findet am 10. Dezember, dem Todestag des Chemikers Alfred Nobel, statt.

Barbara Leblanc

Letzte Änderung 22/10/2012

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