Im Schatten eines Moleküls. Extinktionsmessung an einzelnen Quantensystemen

Das Phänomen ist alltäglich: Licht durchläuft ein optisches Medium und wird dabei abgeschwächt. Der Effekt heißt Extinktion. Zu dieser “Auslöschung” tragen zwei Mechanismen bei: Streuung und Absorption. Dabei ist besonders die Frage interessant, welchen “Schatten” einzelne Quantensysteme wie Atome oder Moleküle werfen. Inzwischen gelingt es, experimentell in diesen Größenbereich vorzudringen. Die Streuung am System ist dabei entscheidend: Die destruktive Interferenz zwischen einfallendem und gestreutem Licht kann das einfallende Licht in Ausbreitungsrichtung sogar vollständig auslöschen. Ob auch im Experiment ein einzelnes Atom zu dieser vollständigen Auslöschung fähig ist, gehört zu den noch offenen Fragen. Das Forschungsgebiet hat zudem für die Quanteninformationsverarbeitung Bedeutung. Diese benötigt eine möglichst effiziente Kopplung eines Lichtfeldes an ein einzelnes Quantensystem.