Team unter TU-Beteiligung realisiert Quantensensoren im Weltraum

Veröffentlichung von TU-Forschenden im renommierten Journal „Nature Communications“

19.08.2024

Ein internationales Konsortium unter Beteiligung der Arbeitsgruppe Theoretische Quantenoptik um Professor Enno Giese (Fachbereich Physik der TU Darmstadt) hat auf der Internationalen Raumstation ISS im Cold Atom Laboratory der NASA erstmals experimentell Quantensensoren realisiert. Die Wissenschaftler:innen publizierten ihre Forschungsergebnisse nun in „Nature Communications".

Atom interferometer set up onboard the ISS.

Ultrakalte Atome stellen eine neue Generation von Quantensensoren zur Messung von Gravitation dar. Diese besonders empfindlichen und hoch auflösenden Sensoren können in Geo- und Planetenwissenschaften sowie bei Tests der Relativitätstheorie zur Anwendung kommen. Sie profitieren besonders von einem Betrieb in Schwerelosigkeit. Das von der NASA betriebene Cold Atom Laboratory auf der Internationalen Raumstation ISS hat mit der nun publizierten Arbeit erstmals einen Materiewellen-basierten Sensor im Weltraum realisiert. Damit konnten die Vibrationen der ISS, die Ausdehnung atomarer Wolken sowie der Impulsübertrag von Photonen analysiert werden. Die Experimente sind der erste Schritt, um diese Technologie in Weltraumanwendungen zu etablieren. Das Team von Giese hatte innerhalb des Konsortiums Experimente vorgeschlagen, die von den Partner:innen auf der Raumstation umgesetzt wurden. Die TU-Wissenschaftler:innen erarbeiteten Vorschläge für experimentelle Sequenzen und waren an der Analyse der aufgenommenen Daten beteiligt.

Die Publikation

Williams, J.R., Sackett, C.A., Ahlers, H. et al.: „Pathfinder experiments with atom interferometry in the Cold Atom Lab onboard the International Space Station“, in: Nat Commun 15, 6414 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-50585-6