Datenspeicher: Bald mehr Kapazitäten frei (Foto: pixelio.de/Tim Reckmann)

Memphis (pte026/21.09.2015/13:30) –

Einzelne Atome oder Moleküle, die durch Laserlicht wie in einem
kreisförmigen Metallkäfig gefangen gehalten werden, könnten der
Schlüssel für die Datenspeicherung von Hightech-Computern der nächsten
Generation sein, wie Forscher der University of Tennessee http://utk.edu meinen.

Eigenschaften gezielt nutzen

Ein einziges Molekül kennt viele verschiedene
Freiheitsgrade oder auch Wege, seine Energie und seine Dynamik zu
zeigen, wie zum Beispiel durch Vibration, Rotation und Translation.
"Über Jahre haben Physiker nach Wegen gesucht, aus diesen Eigenschaften
direkten Nutzen zu ziehen. Darunter auch, wie diese Molekülzustände in
hochpräzisen Geräten verwendet werden können – wie zum Beispiel als
Informationsspeichermittel für Anwendungen bei Quantencomputern",
unterstreicht Forschungsleiter Ali Passian.

Ein Molekül einzufangen und dabei nur geringfügig zu
stören, ist keine leichte Angelegenheit. Bei dem neuen Prozess werden
durch Interaktion mit Laserlicht die langsameren Moleküle durch eine
Ringspule in der Form eines Donuts in der Mitte der Spule gehalten. Das
passiert dadurch, dass die "Nano-Falle", die aus Gold gebaut werden
kann, eine sehr starke lokale Kraft entwickelt, die die Moleküle umgibt.

Großes Anwendungspotenzial

"Wir können die Moleküle und ihre spektroskopischen und
elektromagnetischen Eigenschaften testen und sie im isolierten Zustand
studieren, ohne dass uns benachbarte Moleküle dabei stören", so Passian.
Während das Einfangen von Molekülen bisher mit großen Systemen
verbunden war, die geladene Partikel wie Ionen abgegrenzt haben, geht
dieses Konzept den genau gegenteiligen Weg. "Wenn dieser Weg erfolgreich
beschritten wird, könnten diese Experimente die Leistungsfähigkeit von
Prozessen und die Speicherung von Informationen wesentlich erhöhen",
verdeutlicht Passian abschließend.