Schrödingers Katze & Co: Quantenmechanik

Künstlerische Darstellung der komplexesten und massivsten Moleküle (PFNS-10, TPP-152) mit denen Quanteninterferenz nachgewiesen werden konnte Illustration: Mathias Tomandl

Ein neuer Rekord im Nachweis quantenphysikalischer Eigenschaften von Nano-Partikeln gelang Quanten-Nano-Physikern der Universität Wien in Kooperation mit Chemikern aus der Schweiz und den USA: Erstmals wurde das Quanten-Verhalten von Molekülen aus mehr als 400 Atomen nachgewiesen. Dabei stellen die WissenschafterInnen mit dem "Molekularen Oktopus" – angelehnt an die Gestalt der verwendeten Moleküle – einen wichtigen Aspekt des Gedanken-Experiments "Schrödingers Katze" nach."Schrödingers Katze": zugleich tot und lebendig?

Die Quantenmechanik stellt seit Beginn des 20. Jahrhunderts eine der tragenden Säulen der modernen Physik dar. Einige ihrer Voraussagen stehen aber in eklatantem Widerspruch zu unserer Intuition und den Beobachtungen in unserer Alltagswelt. Dieser Widerspruch wurde vom österreichischen Physiker Erwin Schrödinger vor 80 Jahren auf den Punkt gebracht: Er fragte sich, ob es möglich sei, auch extreme Überlagerungszustände zu realisieren – zum Beispiel den einer Katze, die zugleich tot und lebendig sei. Aus gutem Grund wurde dieses Experiment nie tatsächlich erprobt. Ein Forschungsteam um Markus Arndt, Professor für Quanten-Nano-Physik an der Universität Wien, zeigt nun, dass es möglich ist, mit großen organischen Molekülen wichtige Aspekte von Schrödingers Gedanken-Experiment nachzustellen.

Superposition bei immer größeren Objekten

Den Krebs aushungern - Lichtempfindliche Moleküle gegen Hautkrebs

Das Wann und Wo von Licht kann vieles bewirken.

Foto: Jens Bredehorn/Pixelio

Die neuartige Therapie, die Wissenschaftler der ETH Zürich und der University of Hull gegen Hautkrebs entwickelt haben, beruht auf lichtempfindlichen Molekülen, die an Antikörper gekoppelt sind. Diese Antikörper erkennen spezifisch Tumor-Blutgefäße und lagern sich an diese an. Werden die Moleküle mit Licht angeregt, so entsteht aus ihnen ein reaktives Sauerstoff-Radikal. Radikale sind bekannt dafür, dass sie Zellen irreparable Schäden zufügen. 

Die chemisch modifizierten Antikörper zerstören in der Folge die Blutgefäße des Krebses und schneiden ihm so die Versorgung mit lebenswichtigen Nährstoffen und Sauerstoff ab. Dadurch verhungern die Krebszellen in grosser Zahl und die Tumore verschwinden vollständig. Zudem unterdrückt die Behandlung mit lichtempfindlichen Molekülen das neuerliche Tumor-Wachstum in den folgenden hundert Tagen nach der Therapie.