Seit Jahrzehnten begleitet die Quantenphysik ein ikonisches Gedankenexperiment: Schrödingers Katze – gleichzeitig lebendig und tot … zumindest solange niemand in die Kiste schaut. Nun ist es Forschern gelungen, etwas bislang Undenkbares zu beweisen: Diese „Quantenkatze“ kann auch bei vergleichsweise höheren Temperaturen existieren – ganz ohne Tiefkühlung nahe dem absoluten Nullpunkt. Eine Entdeckung, die grundlegende Annahmen infrage stellt.
Die Katze lebt – auch ohne Kältekammer
Die paradoxe Idee von Erwin Schrödinger aus dem Jahr 1929 diente dazu, das Phänomen der Quanten-Superposition zu veranschaulichen: Teilchen können sich in zwei Zuständen gleichzeitig befinden. In der Praxis galt bislang: Um diese empfindlichen Zustände im Labor zu erzeugen, mussten die Teilchen nahezu auf 0 Kelvin gekühlt werden. Nur in dieser thermischen Stille konnten die fragilen Quanteneffekte stabil beobachtet werden.
Doch nun hat das Forschungsteam um Gerhard Kirchmair an der Universität Innsbruck diese Regel gebrochen. Ihnen ist es gelungen, einen „heißen“ Schrödinger-Katzenzustand zu erzeugen – also eine Superposition bei relativ hoher Temperatur.
Die erste heiße Katze der Quantenwelt
Das Experiment nutzte sogenannte Transmon-Qubits, eine Kombination aus supraleitenden Schaltkreisen und quantenmechanischen Eigenschaften. Dabei arbeiteten die Forscher bei 1,8 Kelvin – deutlich wärmer als die bisher üblichen Temperaturen in Quantenexperimenten.
Mit speziell abgestimmten Mikrowellenimpulsen in einem präzise konstruierten Resonator konnten sie Quantenprotokolle ausführen, die normalerweise nur im Ultrakältebereich funktionieren. Trotz des thermischen Rauschens blieben die Quanten-Zustände erhalten – zwar weniger scharf, aber eindeutig nachweisbar.
Ein entscheidender Durchbruch: „Die Quantentheorie hat nie ausgeschlossen, dass Superposition bei höheren Temperaturen möglich ist“, betont das Team. Doch erst jetzt wurde es experimentell bewiesen.
Warum dieser Fund so bedeutend ist
Der Nachweis, dass Quanten-Superposition auch unter wärmeren Bedingungen funktioniert, könnte die Entwicklung praktikabler Quantencomputer beschleunigen. Vor allem in industriellen Anwendungen, wo das Kühlen auf nahe 0 Kelvin kaum realisierbar ist, eröffnen sich völlig neue Möglichkeiten.
Und noch mehr: Die Entdeckung bestätigt, dass der Erhalt quantenmechanischer Zustände nicht allein von der Temperatur abhängt – sondern davon, wie gut man die Umgebung und Störeinflüsse kontrolliert.
Die Quantenphysik zeigt erneut, dass wir die Grenzen des Möglichen noch längst nicht erreicht haben. Und diese Katze? Die beweist, dass man selbst im warmen Raum Geschichte schreiben kann.
