Forscher der Uni Basel stellen mit Chip Kälterekord auf

Verfasst von ictk am 21.12.2017 - 00:14

Ein Forscherteam rund um Dominik Zümbühl von der Universität Basel hat einen neuen Kälterekord aufgestellt. Es gelang ihnen, einen Chip auf weniger als drei Millikelvin abzukühlen. Das ist nur ganz knapp über dem absoluten Nullpunkt, der bei 0 Kelvin oder minus 273,15 Grad Celsius liegt. Weltweit streben verschiedene Arbeitsgruppen danach, mit Hightech-Kühlschränken Temperaturen möglichst nahe am absoluten Nullpunkt zu erreichen.

Die Basler Wissenschaftler schaffte es nun, einen nanoelektrischen Chip auf weniger als 2,8 Millikelvin abzukühlen. Den bisherigen Rekord konnten sie brechen, indem sie zwei Systeme magnetischer Kühlung miteinander verbanden. Die magnetische Kühlung beruht darauf, dass sich ein System abkühlt, wenn ein angelegtes Magnetfeld abgeschaltet wird und eine externe Wärmezufuhr unterbunden wird. Zumbühl ist zuversichtlich, dass auf diesem Weg auch die magische Grenze von 1 Millikelvin erreicht werden kann. Über den Erfolg seiner Gruppe berichtete er mit Kollegen in der Fachzeitschrift "Applied Physics Letters".

Das weltweite Wetteifern der Forscher um den Kälterekord ist kein Selbstzweck. Die angestrebten extrem tiefen Temperaturen bieten nämlich ideale Bedingungen für Quantenexperimente und ermöglichen die Untersuchung ganz neuer physikalischer Experimente. Dem Team von der Uni Basel gelang es, die extrem tiefen Temperaturen sowohl bei allen elektrischen Leitungen des Chips wie auch beim Chip selbst über einen Zeitraum von sieben Stunden aufrechtzuerhalten. Damit hatten sie genügend Zeit für diverse Experimente, die dazu beitragen sollen, die Physik nahe des absoluten Nullpunkts zu verstehen.