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Erst Photonen, Atome und Moleküle. Jetzt wollen Physiker eine Quanten-Superposition eines Virus erzeugen, was ihnen erlaubt, das Experiment von Schrödinger’s Katze in die Realität um zu setzen.

Animation einer gedachten Superposition eines Virus

Eine der grössen Herausforderungen für die Quantenphysik ist die Eigenschaften der Quantenphysik auf makroskopische Objekte zu übertragen. Es gibt schon jetzt offensichtliche Beispiele dafür wie z.B. die Supraleitfähigkeit oder Superfluidität, aber Physiker wollen mehr.

Nachdem es bereits gelang quanten-superpositionen von Photonen, Elektronen, Atomen und sogar Molekülen zu erzeugen, besteht nun die Obszession darin dies mit einem lebenden Organismus, wie einem Virus, zu bewerkstelligen. Die Frage besteht darin wie man so etwas bewerkstelligt und ob es überhaupt Sinn macht von einem “lebenden” Organismus zu sprechen.

Dies dürfte ein recht schwieriges Experiment sein. Aber Oriol Romero-Isart vom Max-Planck-Institut für Quantenoptik und einige Kollegen halten dies durch aus für möglich mit heutiger Technologie und beschreiben die Probleme, welche noch zu lösen sind. Das Experiment setzt voraus, das Virus erst in einem Vakuum zu halten und bis auf seinen quantenmechnischen Grundzustand ab zu kühlen. Danach wird das Virus mit einem LASER beschossen und verbleibt einerseits in seinem Grundzustand und zudem in einem angeregten Zustand.

Funktionieren kann der Prozess aber nur unter bestimmten Umständen. Das Virus muss als Dielektrikum wirken, im Vakuum überleben können und transparent sein für das Licht des LASER’s, andernfalls würde es zerissen werden.

Wie Romero-Isart angibt, erfüllen einige Viren diese Bedingungen. Der gewöhnliche Grippe Virus ist bekannt dafür das Vakuum zu überleben, scheint die nötigen dielektrischen Eigenschaften zu besitzen und könnte transparent wirken auf die sorgfältige Auswahl des eingesetzten LASER Lichts. Der Tabak-Mosaik-Virus, ein dielektischer Stab, sieht wie ein weiterer guter Kandidat aus.

Aber macht es Sinn davon zu sprechen, dass ein grosses Molekül in seinem Grundzustand etwas “lebendiges” darstellt ?! Es ist schon schwierig genug überhaupt grundsätzlich zu definieren was Leben bedeutet.  Werft eine quanten-superposition mit ins Spiel und der gemeine Biologie, der sich ohnehin mit diesen Fragen beschäftigt, wird implodieren.

Nichts desto trotz beschäftigen sich viele Forschungsgruppen mit Superpositionen von gösseren Objekten, so sind Viren vielleicht durch aus machbar in der nahen Zukunft.

Warum eigentlich nicht ? Ein Schrödinger’s Katze Experiment wäre sicher ein grosser Spaß (Nur nicht für den involvierten Virus). Romero-Isart und Kollegen gehen weiter und sagen ihre Arbeit wird möglicher weise fundamentale experimentelle Aussagen treffen, wie die Rolle der Quantenmechanik im Bezug zu Leben und den vielen Kopenhagener Interpretationen steht. Vielleicht.

Ref: arxiv.org/abs/0909.1469: Towards Quantum Superposition of Living Organisms

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