Wiener Quantenvideo als Favorit der Fachwelt

Renommierte wissenschaftliche Verlage wie Institute of Physics gehen mit der Zeit und bereichern die Publikationswelt um eine neue Facette: Neben den traditionellen Fachartikeln veröffentlichen sie nun auch kurze Videobeiträge ("Video Abstracts"), die eine lebendige Einführung zu den neuesten Forschungserkenntnissen geben. Die audiovisuellen Kurzgeschichten werden dabei meist von den AutorInnen der wissenschaftlichen Studie selbst produziert. Diese neue Möglichkeit hat das Team rund um Markus Arndt von der Fakultät für Physik im Rahmen eines Projekts der neuen Forschungsplattform "Quantum physics and nanoscale biological systems (QuNaBioS)" genutzt und ein Video Abstract für eine Publikation im "New Journal of Physics" produziert.

Das Video wurde von Michele Sclafani, der führend am Experiment beteiligt war und auch Erstautor der Publikation ist, entworfen, gezeichnet, abfotografiert und zu einer spannenden Geschichte zusammengefügt. "Meine Freunde haben mich oft gefragt, womit ich mich im Labor eigentlich genau beschäftige. Ich hoffe, ihnen mit diesem Video-Abstract eine einfache und unterhaltsame Antwort zu liefern", erklärt der PhD-Student. Weitere Informationen

Biologie statt Technologie

Video und Experiment beschäftigen sich mit einer technologisch und philosophisch herausfordernden Erkenntnis: Quantenmaterie können Welleneigenschaften zugeordnet werden. Diese Tatsache verblüfft auch noch 100 Jahre nach ihrer Entdeckung, da sie sich unserer Alltagserfahrung entzieht.

Das liegt vor allem daran, dass die Wellenlänge der Quantenmaterie immer kleiner und daher komplizierter zu messen wird, je schwerer die Materie ist. Will man also eine unserer Alltagswelt nahekommende Materie auf ihre Quanteneigenschaften untersuchen, kommt oft aufwändige und teure Nanotechnologie zum Einsatz. Im Wiener Experiment jedoch verwendeten die Forscher anstelle einer künstlich hergestellten Nanostruktur ein Biomaterial: eine Meeresalge.

Physik vom Strand

Amphipleura pellucida ist Teil eines Phytoplanktons, das man ganz einfach am Meeresstrand einsammeln kann. Die Poren der Alge sind überraschend regelmäßig in einem so geringen Abstand angeordnet,  dass sie sich ausgezeichnet für die Quantenexperimente eignen. Die Wissenschafter können damit die Quanteneigenschaften von Molekülen, die durch die offenen Poren der Alge fliegen, messen.

Aber auch die innere Struktur der Algenporen selbst kann mit dem experimentellen Aufbau genauer unter die Lupe genommen werden – eine interessante Ergänzung zu bisherigen topographischen Untersuchungen mit Elektronenmikroskopen. Und Amphipleura pellucida ist nicht die einzige Alge, bei der derartige Messungen möglich sind – es gibt zehntausende ähnliche Algenarten, die die ForscherInnen in ihren Laboren einsetzen können. Welchen wichtigen Beitrag die Alge im Experiment leistet, kann man sich im Video der Quantenphysiker der Universität Wien - laut Redaktion des New Journal of Physics "officially the NJP teams favourite video abstract ever!" - auf kurzweilige Art genauer erklären lassen. (red)

Das Paper "Quantum coherent propagation of complex molecules through the frustule of the alga Amphipleura pellucida" (Autoren: Michele Sclafani, Thomas Juffmann, Christian Knobloch and Markus Arndt) und das dazugehörige Video erschienen im August 2013 im "New Journal of Physics".