Große Fortschritte in der Beherrschung ultrakalter Quantengase eröffnen einen neuen Weg zur Erforschung chemischer Reaktionen. Einem internationalen Forscherteam ist es erstmals gelungen, eine chemische Austauschreaktion in einem ultrakalten Gas aus Cäsiumatomen und -molekülen direkt zu beobachten. Die Wissenschaftler berichten darüber in der Fachzeitschrift „Physical Review Letters“.
Wenn sich in chemischen Reaktionen Moleküle bilden oder umgekehrt molekulare Bindungen gelöst werden, ist dies normalerweise durch komplexe Prozesse bestimmt, die sich einer direkten Beobachtung weitgehend entziehen. Manche dieser Prozesse benötigen Energie – endotherme Reaktionen -, andere wiederum setzen Energie frei (exotherme Reaktionen).
Teilchen in einem genau definierten Quantenzustand
Die großen Fortschritte bei der Erforschung ultrakalter atomarer und molekularer Gase ermöglichen es nun erstmals, elementare chemische Reaktionen vollständig kontrolliert zu realisieren, so dass sich dabei alle beteiligten Teilchen in einem genau definierten Quantenzustand befinden.
Innsbrucker Quantenphysiker um Rudolf Grimm haben gemeinsam mit amerikanischen Forschern nun erstmals eine so genannte Austauschreaktion in einem Quantengas direkt beobachtet und auch energetisch gesteuert. „Mit unserem Experiment konnten wir zeigen, dass die kontrollierte Reaktion ultrakalter Moleküle möglich ist“, freut sich Grimm gemeinsam mit seinem Team.
