Teilchen oder Welle? In der Quantenmechanik ist diese Unterscheidung nicht eindeutig. Seit über 100 Jahren wissen wir, dass beide Beschreibungen nötig sind, um die mikroskopische Welt korrekt zu verstehen. Die Wellennatur von Teilchen wird in Interferenzexperimenten sichtbar, in denen sich Quantenzustände in Superposition überlagern. Wie groß darf ein Objekt sein, damit diese Effekte noch beobachtbar bleiben? Gilt die Quantenmechanik auch für komplexe, massive Systeme, wie „Schrödingers Katze“?

Mit unserem Long-Baseline-Materiewelleninterferometer können wir Interferenz von winzigen Metallnanopartikeln nachweisen - den bislang massivsten Objekten, für die solche Effekte beobachtet wurden. Wir zeigen die zugrunde liegenden physikalischen Konzepte und die technischen Tricks, mit denen Quantenphänomene auf immer größeren Skalen zugänglich gemacht werden können.

Dies lenkt den Fokus auf die Kontrolle einzelner Teilchen. In unserem Cavity-Labor untersuchen wir die Bewegung winziger Hanteln aus zwei Glaskugeln. Optisch gefangen und präzise ausgerichtet, bilden sie die Basis für künftige Interferenz- und Sensorikexperimente.