Wittgensteinpreis TrägerInnen Club
Wittgensteinpreis-Träger 2005 Univ.-Prof. Dr. Rudolf Grimm
Ultrakalte Quantengase
Rudolf Grimm cv Scientific Career 
Institute for Experimental Physics at the University of Innsbruck
Institut für Experimentalphysik Universität Innsbruck
Institut für Quantenoptik und Quanteninformation (IQOQI)
EISKALTE BEOBACHTUNGEN VON QUANTENZUSTÄNDEN
Wieso gerade Innsbruck? Wie kam es, dass eine so kleine Universität auf dem Gebiet der Quanten- und der Experimentalphysik international einen so guten Namen hat? Rudolf Grimm, der 2000 aus Deutschland hierher gekommen ist, blickt zurück: "Begonnen hat es wohl mit Anton Zeilinger, der ab 1990 als erster Quantenphysiker auf Lehrstuhlniveau hier gearbeitet hat. Seit damals gibt es eine geschickte Berufungspolitik in diesem zukunftsträchtigen Feld, dann war eine kritische Masse beisammen, ein Spezialforschungsbereich wurde gegründet, und nun ist Innsbruck ein attraktives Ziel für Wissenschafter und Gäste."
Was Grimm bescheidenerweise nicht erwähnt: Er selbst ist ein guter Beleg für die Qualität des Standorts. Seine Beiträge zum Quantenverhalten von Materie bei extrem tiefen Temperaturen – wir sprechen von wenigen Milliardstel Graden über dem absoluten Nullpunkt – gelten als bahnbrechend. Sie versprechen neue Einsichten in die Möglichkeiten der Supraleitung, des reibungsfreien Transports von Teilchenströmen. Und um diese und andere Einsichten zu beschleunigen, hat Grimm den Wittgenstein - Preis 2005 bekommen.
Seit zehn Jahren verfüge man über sogenannte Bose-Einstein-Kondensate, worin sich alle Teilchen im gleichen Quantenzustand befinden. "Gerade in den letzten beiden Jahren hat sich dieses Arbeitsgebiet dramatisch weiterentwickelt, denn Atome in ultrakalten Gasen können nun zu Molekülen, schwach gebundenen Paaren oder sogar grösseren Quantenobjekten zusammengefügt werden. (...) Eine Chemie am absoluten Nullpunkt verspricht die Synthese von komplexeren Objekten in wohl definierten Quantenzuständen, deren innere und äussere Freiheitsgrade perfekt kontrolliert werden können."
Das Forschungsgebiet der ultrakalten Atome, gibt Grimm – Inhaber der
Website ultracold atoms – zu bedenken, "ist enorm kompetitiv.
Bis zu 200 Arbeitsgruppen mischen mit, zehn von ihnen vorne. Da zählen
wir dazu." Mit seinem Team hat er Experimente zu fermionischen
Gemischen vorangetrieben, die als "Wolken" im Raum gehalten
werden. Sie haben Paarbildungen einer Atomsorte untersucht. Nun soll
die Palette der Möglichkeiten drastisch erweitert werden, indem
sie zwei unterschiedliche Komponenten nehmen, zum Beispiel ein schweres
und ein leichtes Atom, und aus ihnen ein Molekül bilden. "Daraus
ergeben sich neue Eigenschaften. Sie können zu Dipolen und in elektrischen
Feldern manipulierbar werden. Das geht hinein in Phänomene wie
etwa die Supraleitung." Als nächsten großen Schritt – dessen
Details sehr schnell in schwierigste Physik führen – sieht Grimm,
solche Moleküle zu einem Einstein-Bose-Kondensat zu machen, was
wiederum ein Startpunkt für weitere wichtige Experimente wäre.
Anwendungsmögichkeiten? Nicht dahingehend, dass nun der verlustfreie Transport von Strom vor der Tür stünde. Eher entsteht hier ein Modell dafür, was in einem Neutronenstern vor sich geht. "Die Physik ist die gleiche, wenn auch die Dichte der Materie mit einer Eins mit 28 Nullen unterschiedlich ist." Mittelfristig allerdings hält Grimm auch Supraleitung bei relativ hohen Temperaturen für prinzipiell möglich. Mit den Mitteln des Preises und den Ressourcen von Uni, SFB und EU hat der Physiker fast 30 Mitarbeiter. "Der Wittgenstein-Preis gibt uns grosse Flexibilität: Wenn zum Beispiel interessierte und interessante Postdocs kommen, kann ich sofort zugreifen und sagen: Dich will ich haben, ich hab das Geld, dich sofort anzustellen." Im April 2006 etwa haben drei neue Kandidaten in Innsbruck angefangen. "Das ist eine Möglichkeit, die man sonst nicht hat, und ein enormer Pluspunkt im Sinne der Wettbewerbsfähigkeit."
