19.05.2009

European Physical Society verleiht Fresnel-Preis

Tobias Kippenberg erhält Preis für grundlegende Beiträge zur Optomechanik .

Für seine grundlegenden Beiträge zur Optomechanik erhält Tobias Kippenberg, Leiter der Nachwuchsgruppe "Laboratory of Photonics and Quantum Measurements" am Max-Planck-Institut für Quantenoptik (MPQ) in Garching, und Tenure Track Assistant Professor an der ETH-Lausanne, von der European Physical Society (EPS) den Fresnel-Preis in der Rubrik Grundlagenforschung.
Diese mit 3000 Euro dotierte Auszeichnung wird alle zwei Jahre von der "Quantum Electronics and Optics Division" der EPS verliehen. Der Fresnel-Preis für Tobias Kippenberg sowie die anderen diesjährigen EPS-Auszeichnungen werden am 16. Juni 2009 bei einer feierlichen Veranstaltung im Rahmen der CLEO-Konferenz (Conference on Lasers and Electro-Optics) übergeben, die während der "World of Photonics" Messe in München statt findet.
Zu seinen - hier mit dem Fresnel-Preis ausgezeichneten - Forschungsschwerpunkten zählt die Erforschung der Optomechanik mit Mikroresonatoren und deren Anwendung in der Metrologie. Dabei geht es unter anderem darum, fundamentale Vorhersagen der "Quantum Measurement Theory" zu beobachten. So sind z.B. der Längenmessung mit einem klassischen Instrument, etwa einem Interferometer, durch die Quantenmechanik klare Grenzen in der Empfindlichkeit gesetzt. In diesem Zusammenhang entwickelte Tobias Kippenberg gemeinsam mit seinem Team optomechanische Schwingungssysteme mit extrem geringer Dämpfung, die erstmals eine Beobachtung dieser Vorhersagen an "greifbaren" Objekten ermöglichen könnten: die Wissenschaftler verwenden auf Silizium-Chips gefertigte torusförmige Glas-Resonatoren, die einen Durchmesser von rund 100 Mikrometer haben.
An diesen Systemen lässt sich schon seit geraumer Zeit eine Vielzahl von optomechanischen Phänomenen beobachten. So konnte das Team erstmalig im Jahr 2006 nachweisen, dass der Lichtdruck, den Photonen ausüben, für die Kühlung mechanischer Systeme genutzt werden kann. Dieses neuartige Verfahren, das der für einzelne Quantenteilchen entwickelten Laserkühlung entspricht, könnte es erlauben, den ultimativen Quantengrundzustand eines Objektes zu erreichen, in dem seine Bewegungsenergie auf das quantenmechanische Mindestmaß reduziert ist. Wie neueste Messungen zeigen, schaffen die Wissenschaftler es damit bereits, das optomechanische Schwingungssystem auf das ca. sechzigfache der Quantengrundzustandsenergie abzukühlen. Diese optomechanischen Experimente dienen zwar der Grundlagenforschung, können aber durchaus auch für Anwendungen interessant sein. Denn die dabei entwickelten Methoden wie z. B. die Kühlung können technische Verfahren wie die Raster-Kraft-Mikroskopie verbessern.

Max-Planck-Institut für Quantenoptik

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