Diskussion:Optisches Gitter (Quantenoptik)

Dieser Artikel wurde ab Oktober 2012 in der Qualitätssicherung Physik unter dem Titel „Optical Lattice, jetzt Optisches Gitter (Quantenoptik)“ diskutiert. Die Diskussion kann im Archiv nachgelesen werden.

Bedeutung

Optische Gitter sind ein hochaktuelles Forschungsgebiet der Atomphysik (siehe z.B. Gruppe des Nobelpreisträgers W.Ketterle [1], Gruppe des Nobelpreisträgers W. Phillips [2], Gruppe des Leibnitzpreisträgers I.Bloch [3], Artikel in WIRED [4]). Die Abgrenzung zu normalen optischen Gittern in der Optik ist imho durch die Angabe der Atomphysik im Titel deutlich gegeben.

Das Zitat künstliche Kristalle aus Licht stammt bereits aus einem Fachartikel

unsignierter Beitrag 22. November 2007 um 11:54 Uhr durch 134.93.129.210

Inhaltliche Probleme

Die folgenden Punkte erscheinen mir wichtig und sollten dringend verbessert werden:

• Eine optische Pinzette manipuliert mikrometergrosse Objekte wie kleine Latexkügelchen oder Zellen. Die zugrundeliegenden Mechanismen sind ganz ohne Atomphysik oder Quantenmechanik, einfach mit simpler Strahlenoptik (Lichtbrechung) zu erklären. Die Wechselwirkungen, die Atome auf einem optischen Gitter festhalten, sind jedoch deutlich komplizierter. Der Artikel gibt das richtige Stichwort (Stark-Effekt), die gegebene Erklärung halte ich allerdings für wenig hilfreich. Der Verweis auf die optische Pinzette ist definitiv irreführend, wahrscheinlich sogar falsch.
• Modelle für die Festkörperphysik: Es wird in dem Artikel nicht klar, dass es hier um die Atome geht, die in dem optischen Gitter gehalten werden. Der Kristall selbst ist nicht aus Licht, er besteht aus Atomen. Diese werden jedoch von dem Gitter in der kristallinen Anordnung gehalten.
• Optische Gitter als Quantencomputer: Auch hier wären die einzelnen Atome die QBits - das optische Gitter hält sie nur fest und schützt sie vor Umwelteinflüssen.

Wenn sich niemand findet, der sich damit wirklich auskennt, werde ich diese Fehler irgendwann selbst beseitigen. In dem Fall wird dieser Artikel allerdings sehr viel kürzer werden, eher wie der englische. Eine anschauliche Erklärung wäre übrigens imho, dass ein optisches Gitter eine Art "Eierkarton für Atome" ist. Zu flapsig für eine Enzyklopädie? George Stobbart 12:19, 17. Jan. 2008 (CET)

@ George Stobbart:

Punkt 1: Die Lichtbrechung wiederum erklärt sich die die dielektrische Polarisation des Teilchens und ist damit exakt derselbe Effekt wie der hier dargestellte und insbesondere nicht "rein klassisch zu verstehen" Die Mechanismen sind vollständig äquivalent und der Übergang, welche BEschreibung hilfreicher ist, ist fließend. Insofern ist hier nichts falsch oder irreführend.

Punkt 2: Man kann es vielleicht expliziter formulieren, aber wer die Bilder anschaut, versteht sofort, was passiert!

Punkt 3: Das ist gar nicht mal so klar. Ein QBit aus einem Atom wäre wahrscheinlich wenig hilfreich und eben nicht hinreichend geschützt.

Das mit dem Eierkarton ist übrigens in den Bildern prima enthalten (und hilft kaum in 3D...) Den englischen Artikel betrachte ich nicht als Vorbild. Und im übrigen solltest Du davon ausgeht, dass jeder, der hier schreibt, und erst recht derjenige, der ein Lemma beginnt, sich "wirklich auskennt".

--Pyrrhus ;-) 10:20, 23. Jan. 2008 (CET)

@Pyrrhus: Bin voll und ganz deiner Meinung!

@George Stobbart:

• Punkt 2: Das Zitat "künstliche Kristalle aus Licht" taucht in einer großen Zahl Fachartikel auf. Ein Beispiel findet sich ja bereits oben. Wenn du mir nicht zutraust, dass ich mich damit auskenne, dann vielleicht den Autoren dieser Artikel?
• Punkt 3: Sowohl die Initialisierung eines potentiellen Quantenregisters aus den gefangenen Atomen, als auch die Erzeugung der Verschränkung geschieht durch kontrollierte Veränderung der Gitterparameter. Im ersten Fall wäre das z.B. der Mott-Isolator Phasenübergang (Greiner et al, Nature 415, 39-44, 2002), im zweiten spinabhängige Potentiale (Mandel et al, Nature 425, 937-940, 2003). Das Gitter wäre also essentieller Teil eines eventuell möglichen "Quantencomputers".

Im Übrigen finde ich, dass der Artikel für eine allgemeine Enzyklopädie ein gute Einführung in ein sehr spezielles Thema ist. Wer sich näher dafür interessiert findet ja am Ende bereits weiterführende Literatur.

--Sakurai 10:20, 23. Jan. 2008 (CET) 10:45, 23. Jan. 2008 (CET)

Ich muss aus Versehen die Versionsgeschichte eines anderen Artikels angeschaut haben, denn ich hatte irrtümlich angenommen, der Artikel sei seit einem Jahr verwaist. Darauf gestossen bin ich über die Qualitätssicherung und wollte helfen. Dass zwei Autoren (anscheinend Fachleute) an dem Artikel dran sind, habe ich übersehen. Unter diesen Umständen klingt mein obiger Post wahrscheinlich ziemlich arrogant. So war's nicht gemeint. Mit dem betreffenden Nebensatz wollte ich nicht sagen, dass sich der Autor des Artikels nicht auskennt, sondern dass ICH mich nicht so gut damit auskenne. Deswegen habe ich auch nicht munter in dem Artikel rumgepfuscht, sondern angesprochen, was mich als Nicht-Experten stutzig gemacht hat, bzw. was ich verbesserungswürdig finde. Sorry wenn das falsch rübergekommen ist. Soweit ich das sehe, wurde das Lemma von einer IP angelegt. Dass jeder, der hier (insbesondere anonym) ein Lemma anlegt, sich auch damit auskennt, sollte so sein, ist aber nach meiner Erfahrung leider nicht immer der Fall.

• zu Punkt 1: Lichtbrechung ist ein aus der klassischen Physik bekanntes Phänomen und die optische Pinzette läßt sich zumindest semiklassisch erklären. Wie das bei Atomen funktioniert, wird m.E. aus dem Artikel nicht deutlich. Dass die Mechanismen vollständig äquivalent sind, war mir nicht bewusst. Danke für die Information.
• zu Punkt 2: Der genannte Nature-Artikel spricht tatsächlich von einem "Kristall aus Licht". Dieser bildet ein periodisches Potential, in dem sich nun ein Modellkristall aus Atomen anordnen kann. Der Nature-Artikel trennt beides richtigerweise scharf, zumindest im Text. Aber in dem WP-Artikel steht nun mal, dass optische Kristalle aus Licht erzeugt werden und als Modellsysteme für Probleme aus der FK-Physik verwendet werden können. Und genau das ist irreführend, denn diese "Lichtkristalle" dienen nur als steuerbares Potential für Atome - und die sind dann das Modellsystem. Mit dem Gitter allein kann man keine Festkörperphysik machen.
• zu Punkt 3 @Sakurai: Danke für die Infos, das war mir so nicht klar.

Ich habe zwar immer noch die angesprochenen Bedenken was die Darstellung angeht, besonders im Abschnitt "Funktionsweise". Aber ein Fall für die Qualitätssicherung ist der Artikel wohl nicht mehr. Die Bilder sind übrigens sehr schön und informativ. George Stobbart 13:24, 23. Jan. 2008 (CET)

Referenzen

Es fehlen historische Angaben und Einzelheiten zu den experimentellen Problemen (man vergleiche engl. wiki Artikel). Eine Angabe wie Kürzlich ist es jedoch verschiedenen Forschergruppen gelungen... muss durch eine Referenz belegt werden (ist das vielleicht jetzt schon fünf Jahre her?)--Claude J (Diskussion) 17:27, 7. Nov. 2012 (CET)

Erzeugung?

Und wie wird so ein optisches Gitter nun erzeugt? "Durch Interferenz von Laserlicht" ist für interessierte Laien vielleicht ein bisschen knapp. Wie viele Laser braucht man, sind Spiegel im Spiel, wie kriegt man die Strahlung "flächig ausgebreitet"? Eine Skizze wäre hilfreich. :-) Danke & Gruß, Bernd (nicht signierter Beitrag von 79.234.141.123 (Diskussion) 08:26, 22. Apr. 2015 (CEST))