Einem Team der Universität Göttingen ist es erstmals gelungen, die vollständige dreidimensionale Wellenfunktion eines organischen Moleküls abzubilden – eines der grundlegendsten, aber schwer fassbaren Konzepte der Quantenmechanik.
Vom Synchrotron auf den Labortisch
Bislang brauchte es für solche vollständigen 3D-Messungen lange Sitzungen an riesigen Synchrotron-Großanlagen. Das Göttinger Team kombinierte stattdessen eine laborbasierte Weiche-Röntgen-Lichtquelle mit neu entwickelten Rekonstruktions-Algorithmen – und kommt so mit deutlich weniger Messdaten aus.
Schärfer als der Atomabstand
Rekonstruiert wurde das Molekülorbital eines nanometergroßen organischen Moleküls, mit Details, die kleiner sind als der Abstand zwischen seinen Kohlenstoffatomen. Die Arbeit erschien in der Fachzeitschrift Nature Communications.
Nächster Schritt: Quanten-Videos
Weil ultrakurze Femtosekunden-Lichtpulse zum Einsatz kommen, eröffnet die Methode den Weg zu einer Art „stroboskopischer Videografie“ – um Wellenfunktionen künftig in Echtzeit, im Bereich von Billiardstel Sekunden, bei ihrer Veränderung zu beobachten.
Quellen: ScienceDaily, phys.org.
