Nachweis über Clusterbildung von Photonen gelungen
von
Katharina Vorwerk
Physiker der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg wiesen erstmals gemeinsam mit Kollegen gigantische Clusterbildungen von Photonen (Teilchen, aus denen Lichtstrahlen bestehen) nach, die von Halbleiter-Nanolasern ausgesandt wurden. Diese Super-Cluster ähneln Staus auf überlasteten Autobahnen: Während dort der Verkehr zum Erliegen kommt, rasen die Photonen mit Lichtgeschwindigkeit weiter, in Verbünden mit ganz charakteristischen Korrelationen. Diese Photonencluster könnte man in Zukunft für eine enorm effiziente Informations-übertragung im Internet nutzen.
Ihre bahnbrechenden Forschungsergebnisse wurden soeben in dem international renommierten Journal Nature Communications veröffentlicht.
Die Teams um den Physiker Prof. Jan Wiersig von der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg und seiner Kollegen Prof. Frank Jahnke von der Universität Bremen, Prof. Manfred Bayer von der TU Dortmund und Prof. Sven Höfling von der Universität Würzburg konnten zeigen, dass die wenigen Photonen eines Nanolasers, den man auf ganz schwache Lichtleistung einstellt, sich so verhalten, wie die Fahrzeuge auf der vollen Autobahn. Jeder, der schon mal auf der Autobahn im Stau stand, kennt das Phänomen der Clusterbildung , so Prof. Jan Wiersig vom Institut für Theoretische Physik der Universität Magdeburg. Nicht unähnlich könnte es in Zukunft den Photonen auf den Datenautobahnen des Internets ergehen, so Wiersig weiter. Schon heute werde ein großer Teil der Datenübertragung über Glasfaserkabel abgewickelt. Dort seien Lichtpulse unterwegs, die durch Halbleiterlaser an den Verbindungsstellen erzeugt werden. Jeder einzelne Lichtpuls enthält viele Tausende von Photonen, deren Ankunft beim Empfänger jeweils ein Datenbit signalisieren. Davon wird in jedem Gigabit-Netzwerk eine Milliarde pro Sekunde übertragen. "Schon aus Gründen der Energieeinsparung in einem rasant wachsenden Internet wird man die Zahl der Photonen in einem Signalpuls immer mehr reduzieren müssen, denn für jedes erzeugte Photon muss eine bestimmte Energiemenge aufgewendet werden", so Wiersig weiter. Darüber hinaus ermöglicht der Extremfall einzelner Photonen abhör- und manipulierungsgeschützte Datenübertragungen.
Ansprechpartner für die Medien:
Prof. Dr. rer. nat. habil. Jan Wiersig
Institut für Theoretische Physik
der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Tel.: 0391 67-18671
E-Mail: jan.wiersig@ovgu.de
Ihre bahnbrechenden Forschungsergebnisse wurden soeben in dem international renommierten Journal Nature Communications veröffentlicht.
Die Teams um den Physiker Prof. Jan Wiersig von der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg und seiner Kollegen Prof. Frank Jahnke von der Universität Bremen, Prof. Manfred Bayer von der TU Dortmund und Prof. Sven Höfling von der Universität Würzburg konnten zeigen, dass die wenigen Photonen eines Nanolasers, den man auf ganz schwache Lichtleistung einstellt, sich so verhalten, wie die Fahrzeuge auf der vollen Autobahn. Jeder, der schon mal auf der Autobahn im Stau stand, kennt das Phänomen der Clusterbildung , so Prof. Jan Wiersig vom Institut für Theoretische Physik der Universität Magdeburg. Nicht unähnlich könnte es in Zukunft den Photonen auf den Datenautobahnen des Internets ergehen, so Wiersig weiter. Schon heute werde ein großer Teil der Datenübertragung über Glasfaserkabel abgewickelt. Dort seien Lichtpulse unterwegs, die durch Halbleiterlaser an den Verbindungsstellen erzeugt werden. Jeder einzelne Lichtpuls enthält viele Tausende von Photonen, deren Ankunft beim Empfänger jeweils ein Datenbit signalisieren. Davon wird in jedem Gigabit-Netzwerk eine Milliarde pro Sekunde übertragen. "Schon aus Gründen der Energieeinsparung in einem rasant wachsenden Internet wird man die Zahl der Photonen in einem Signalpuls immer mehr reduzieren müssen, denn für jedes erzeugte Photon muss eine bestimmte Energiemenge aufgewendet werden", so Wiersig weiter. Darüber hinaus ermöglicht der Extremfall einzelner Photonen abhör- und manipulierungsgeschützte Datenübertragungen.
Ansprechpartner für die Medien:
Prof. Dr. rer. nat. habil. Jan Wiersig
Institut für Theoretische Physik
der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Tel.: 0391 67-18671
E-Mail: jan.wiersig@ovgu.de
weitere Informationen :
Veröffentlichung im Journal Nature Communications