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Ultracold circuits

Ultracold Circuits

Die Kühlung von Materialien auf extrem tiefe Temperaturen ist sowohl für die physikalische Grundlagenforschung als auch für technische Anwendungen wichtig. Durch die Verbesserung eines speziellen Kühlschranks und eines Tieftemperatur-Thermometers ist es den Basler Wissenschaftlern nun gelungen, einen elektrischen Schaltkreis auf einem Chip auf 220 Mikrokelvin abzukühlen - nahe dem absoluten Nullpunkt.

Wenn Materialien auf extrem niedrige Temperaturen abgekühlt werden, unterscheidet sich ihr Verhalten oft stark von dem bei Raumtemperatur. Ein bekanntes Beispiel ist die Supraleitung: Unterhalb einer kritischen Temperatur leiten einige Metalle und andere Stoffe elektrischen Strom ohne Verluste. Bei noch tieferen Temperaturen können zusätzliche quantenphysikalische Effekte auftreten, die sowohl für die Grundlagenforschung als auch für Anwendungen in der Quantentechnologie von Bedeutung sind.

Solche Temperaturen - weniger als ein Tausendstel Grad über dem absoluten Nullpunkt von 0 Kelvin, also -273,15 Grad Celsius - zu erreichen, ist jedoch äußerst schwierig. Physiker der Forschungsgruppe von Prof. Dr. Dominik Zumbühl an der Universität Basel haben nun zusammen mit Kollegen des VTT Technical Research Centre in Finnland und der Lancaster University in England einen neuen Tieftemperaturrekord aufgestellt. Ihre Ergebnisse sind soeben in der Fachzeitschrift Physical Review Research veröffentlicht worden.