Wolfgang P. Schleich

in Schwerelosigkeit an, wie sie zum Beispiel bei Parabelflügen, Falltürmen, Ra-
keten und auf der internationalen Raumstation (International Space Station ISS)
auftritt.
So ist es am Fallturm in Bremen möglich, eine Kapsel aus etwa 120 Metern
Höhe frei fallen zu lassen, und dann in einem sechs Meter hohen Styroporbehälter
wieder aufzufangen. Man hat dabei etwa 4,5 Sekunden Zeit, um ein Experiment,
das in dieser Kapsel untergebracht ist, durchzuführen.
Im Jahr 2010 gelang es der QUANTUS-Kollaboration unter der Leitung
unseres korrespondierenden Mitgliedes, Ernst Maria Rasel von der Leibniz Uni-
versität Hannover, mithilfe des Bremer Fallturms zum ersten Mal, ein Bose-Ein-
stein-Kondensat in Schwerelosigkeit zu erzeugen. Einige Jahre später konnte dort
zum ersten Mal ein Atominterferometer in Schwerelosigkeit realisiert werden.
Eine andere Möglichkeit für Mikrogravitation ist der Weltraum. Die MAIUS-
Rakete mit einer Apparatur zur Erzeugung und Untersuchung von Bose-Einstein-
Kondensaten erreichte eine Höhe von 250 Kilometern. Bei diesem Flug, der etwa
sechs Minuten dauerte, wurden zahlreiche Experimente durchgeführt, die neue
Wege in Quantentechnologien aufzeigten.
Das Cold Atom Lab der NASA auf der ISS ist ein Nutzerlabor für Experimen-
te mit kalten Atomen und Bose-Einstein-Kondensaten. Hier arbeiten Forscher aus
Hannover und Ulm eng mit amerikanischen Kollegen zusammen. Kürzlich konn-
te zum ersten Mal ein Gemisch aus Bose-Einstein-Kondensaten von Rubidium
und Kalium erzeugt werden.
Die Vorreiterrolle Deutschlands auf diesem Arbeitsgebiet, die erst durch die
QUANTUS- und MAIUS-Kollaborationen möglich wurde, hat auch dazu ge-
führt, dass 2019 drei neue Institute des Deutschen Zentrums für Luft- und Raum-
fahrt zu Quantentechnologien gegründet wurden. Eines dieser Institute liegt auf
dem ehemaligen Daimler-Forschungsgelände in Ulm auf dem oberen Eselsberg in
unmittelbarer Nähe zur Universität Ulm.
Zusa mmenfassung
Die wirtschaftliche Frage nach der besten Glühbirne führte zur Entdeckung der
Quantenmechanik, deren erste technologischen Früchte der Laser und der Tran-
sistor waren. Beide beruhen auf Ein-Teilchen-Quantenmechanik und repräsentie-
ren die erste Quantenrevolution.
Die Produkte der zweiten Quantenrevolution benutzen die Verschränkung,
die zum ersten Mal in der für lange Zeit ignorierten EPR Situation zu Tage trat. Als
Konsequenz davon haben Quantensysteme keine wohlbestimmten Eigenschaften
bis sie gemessen werden. Dieses Phänomen ermöglicht Quantenkryptographie,
Quantenrechner oder Quantensensoren.

69