Forscher finden Quanteneffekt unter unerwarteten Bedingungen

Neue Entdeckung soll Entwicklung von Quantencomputern voranbringen

Ein Team von Wissenschaftlern der Universität von Princeton hat nachgewiesen, dass der sogenannte Quanten-Hall-Effekt auch unter natürlichen Umständen auftreten kann. Bislang trat er nur unter Einwirkung von Magnetfeldern auf. Die Forscher glauben, dass ihre Entdeckung zu Fortschritten bei der Entwicklung von Quantencomputern führen werde.

Der Quanten-Hall-Effekt wird in Laboren zur Untersuchung von Halbleitern eingesetzt. Bislang ließ er sich nur unter besonderen Bedingungen nachweisen: Dazu wurde eine einatomige Lage eines solchen Materials, in der sich Elektronen nur in zwei Dimensionen bewegen können, einem sehr starken Magnetfeld ausgesetzt.

Die Wissenschaftler aus Princeton beschossen einen dreidimensionalen Bismut-Antimon-Kristall mit Röntgenstrahlen. Dabei wiesen sie experimentell nach, dass die Elektronen sich in dem Kristall auch ohne Magnetfeld entsprechend dem Quanten-Hall-Effekt bewegten.

Die Wissenschaftler sind überzeugt, dass ihre Entdeckung nicht nur wichtig für die Grundlagenforschung ist, sondern auch die Entwicklung von Quantencomputern voranbringt. Einer ihrer Kollegen sagte sogar voraus, dass die Physiker auf der ganzen Welt sich mit diesen neuen Zuständen beschäftigen werden, um sie zu verstehen und sie in neuen elektronischen Applikationen einzusetzen.

Entdeckt wurde der Quanten-Hall-Effekt übrigens 1980 vom deutschen Physiker Klaus von Klitzing. Für seine Entdeckung bekam er 1985 den Nobelpreis.