Ein Team von Herausgebern sichtete die Publikationen, über die Physics World im Lauf des Jahres berichtet hat, nach drei Kriterien: wesentlicher Fortschritt in Wissen oder Verständnis, Bedeutung der Arbeit für die Wissenschaft oder Anwendungen und von allgemeinem Interesse für die Leserschaft.
Unter der Leitung der Gruppe um Jörg Evers aus der Abteilung Keitel ist erstmals der experimentelle Nachweis kohärenter Kontrolle von Kernanregungen durch Röntgenstrahlung gelungen. Hierbei wurde eine Stabilität der kohärenten Kontrolle von wenigen Zeptosekunden (tausendstel Attosekunden) erreicht. Im Experiment am Europäischen Synchrotron ESRF nutzten die Forscher, darunter die Gruppe von Christian Ott aus der Abteilung Pfeifer, zwei mit dem Eisen-Isotop 57Fe angereicherte Proben, die mit kurzen Röntgenpulsen aus dem Synchrotron bestrahlt wurden. Mit der ersten Probe erzeugten sie einen steuerbaren Doppel-Röntgenpuls, der dann dazu diente, die Dynamik der Kerne in der zweiten Probe zu kontrollieren.
Im Rahmen der BASE-Kollaboration am CERN ist es Matthew Bohman in seiner Promotion in der Abteilung von Klaus Blaum gelungen, eine neue Methode zur Kühlung von Protonen mithilfe lasergekühlter Ionen – in diesem Fall Beryllium-Ionen – erfolgreich umzusetzen. Das Besondere: In dem neuen Aufbau befinden sich die beiden Teilchensorten in räumlich getrennten Fallen. Ein elektrischer Schwingkreis überträgt die Kühlleistung über eine Distanz von eingen Zentimetern von der einen in die andere Falle. So lässt sich das Proton in einer der Fallen deutlich stärker kühlen als ohne Beryllium in der Nachbarfalle. Die Methode funktioniert auch mit Antimaterie, außerdem ermöglicht der große Abstand störungsfreie und präzise Messungen, z.B. bei der Suche nach Dunkler Materie mithilfe von Antimaterie.
Physics World announces its finalists for the 2021 Breakthrough of the Year
