Veröffentlichung in Nature
Metallklumpen im Quantenzustand
- 23.01.2026
Kann ein kleiner Metallklumpen in einem Quantenzustand sein, der sich über entfernte Orte erstreckt? Ein Forschungsteam der Universität Wien beantwortet diese Frage mit Ja. Im Fachjournal Naturezeigen Physiker der Universität Wien und der Universität Duisburg-Essen, dass selbst massive Nanopartikel, bestehend aus Tausenden von Natriumatomen, den Regeln der Quantenmechanik folgen. Das Experiment ist derzeit einer der besten Tests der Quantenmechanik auf makroskopischer Skala.
In der Quantenmechanik kann sich nicht nur Licht, sondern auch Materie sowohl wie ein Teilchen als auch wie eine Welle verhalten. Für Elektronen, Atome und kleine Moleküle wurde dies schon mehrfach belegt, durch Beugung am Doppelspalt, oder durch Interferenzexperimente. Im Alltag sehen wir davon jedoch nichts: Murmeln, Steine und Staubkörner haben einen wohldefinierten Ort und eine vorhersehbare Bahn, sie folgen den Regeln der klassischen Physik.
Wissenschaftler:innen der Universität Wien sowie Prof. Dr. Klaus Hornberger von der Universität Duisburg-Essen zeigen nun erstmals, dass die Wellennatur der Materie auch bei massiven metallischen Nanopartikeln erhalten bleibt. Beeindruckend ist die Größenskala: Die Cluster haben einen Durchmesser von etwa 8 Nanometer und sind damit in der Größenordnung moderner Transistorstrukturen. Mit einer Masse von mehr als 170.000 atomaren Masseneinheiten sind sie auch massiver als die meisten Proteine. Trotzdem gelingt bei diesen Nanoteilchen der Nachweis von Quanteninterferenz.
Zur Pressemeldung der Universität Wien.
Originalveröffentlichung: https://doi.org/10.1038/s41586-025-09917-9
Im Bild: Materiewelle im Rampenlicht: KI-generierte Interpretation der Welleneigenschaften von Materie. Im Lichtkegel schwebt ein unscharfer, aus vielen Atomen zusammengesetzter Cluster. Die Unschärfe steht für einen delokalisierten Quantenzustand: Der Cluster hat keinen festen Ort, sondern ist als Wellenfunktion räumlich ausgedehnt. Darunter spannt sich ein Gitternetz auf, das an mehrere mögliche Interferometerpfade erinnert. Der Lichtkegel symbolisiert den Messprozess: Erst wenn das Teilchen bei der Messung ins "Rampenlicht" gerät, wird der Cluster an einem bestimmten Ort eindeutig bestimmt.