Physik: Nicht immer ist alles dort, wo es zu sein scheint

Elliptisch polarisiertes Licht kann zu systematischen Messfehlern führen: Forschende haben erstmals einen Welleneffekt nachgewiesen, der zu Messfehlern bei der optischen Positionsbestimmung von Objekten führen kann. Die nun in der Zeitschrift Nature Physics veröffentlichte Arbeit könnte Konsequenzen für die Lichtmikroskopie haben, aber auch bei der Positionsbestimmung mit Hilfe von Schall, Radaroder Gravitationswellen eine Rolle spielen. Mit modernen optischen Bildgebungsverfahren lassen sich heute selbst Nanoobjekte gut vermessen. Diese Techniken werden im Labor zum Beispiel auch dazu verwendet, die räumliche Positionierung von Atomen in einem Quantenexperiment zu bestimmen. ,,Wir wollen die Position unserer Quantenbits sehr genau kennen, damit wir diese mit Lasern manipulieren und messen können", erklärt Gabriel Araneda vom Institut für Experimentalphysik der Universität Innsbruck. In einer Kooperation von Physiker_innen der TU Wien um Arno Rauschenbeutel (TU Wien) und Forscher_innen der Universität Innsbruck und des ÖAW-Instituts für Quantenoptik und Quanteninformation um Rainer Blatt wurde nun nachgewiesen, dass es zu einem systematischen Messfehler kommen kann, wenn die Position eines Objekts bestimmt wird, das elliptisch polarisiertes Licht aussendet. ,,Die elliptische Polarisation erzeugt eine spiralförmige Wellenfront des Lichts, die leicht schief auf die Abbildungsoptik fällt.