Der Nobelpreis für Physik geht in diesem Jahr an den Franzosen Serge Haroche und den US-Amerikaner David Wineland für bahnbrechende experimentelle Methoden, die es ermöglichen, Quantensysteme zu manipulieren. Das teilte die Königlich-Schwedische Akademie der Wissenschaften in Stockholm mit. Wineland schuf Grundlagen für Atomuhren.

Die beiden hätten «durch den Nachweis der direkten Beobachtung von einzelnen Quanten-Teilchen die Tür zu einer neuen Ära des Experimentierens in der Quantenphysik» aufgestossen. Die besondere Leistung der Forscher: Ihre Objekte werden dabei nicht zerstört, sondern können über eine bestimmte Zeit beobachtet werden.

Kaum zu glauben
In einer ersten Reaktion teilte Haroche dem Komitee am Telefon mit, dass er «es kaum glauben könne», Nobelpreisträger zu sein. Er habe sich auf eine Bank setzen müssen, als er den Ländercode von Schweden auf dem Telefon gesehen habe. Als erstes habe er seine Kinder angerufen.

Haroche und Wineland, beide 68 Jahre alt, hätten unabhängig voneinander Methoden erfunden und erprobt, mit denen sich einzelne Teilchen manipulieren lassen und dabei ihre quantenmechanische Natur behalten. Bisher hatte man gedacht, dass eine direkte Beobachtung dieser sehr fragilen Quantenzustände unmöglich sei.

Denn bei einzelnen Licht- oder Materie-Teilchen gelten die Regeln der klassischen Physik nicht mehr, wie die Akademie schreibt. Sie sind schwer zu isolieren und verlieren ihre mysteriösen Quanten- Eigenschaften, wenn sie mit der Aussenwelt interagieren. Deshalb können viele seltsame Phänomene, welche die Quantenphysik vorhersagt, nicht experimentell beobachtet werden.

Interaktion zwischen Licht und Materie
Beide Nobelpreisträger arbeiten im Feld der Quantenoptik, die die fundamentale Interaktion von Licht und Materie erforscht. David Wineland fängt elektrisch geladene Materie-Atome - die Ionen - mit Licht-Teilchen - den Photonen - ein, um sie zu kontrollieren und zu messen. Serge Haroche hingegen vermisst eingefangene Photonen, indem er Atome durch eine «Falle» schickt.

Die Arbeiten von Haroche und Wineland sind entscheidend für neuartige Computer und extrem genaue Uhren. Beide Wissenschaftler wurden 1944 geboren, Haroche in Casablanca.

Feier am Todestag Nobels
Im vergangenen Jahr hatten sich Saul Perlmutter (USA), Brian P. Schmidt (USA und Australien) und Adam G. Riess (USA) die Auszeichnung geteilt. Sie hatten entdeckt, dass sich das All derzeit mit steigender Geschwindigkeit ausbreitet.

Die feierliche Überreichung der Auszeichnungen findet traditionsgemäss am 10. Dezember statt, dem Todestag des Preisstifters Alfred Nobel.

Die höchste Auszeichnung für Physiker ist mit derzeit umgerechnet 1,1 Millionen Franken dotiert. Damit vergibt die Stiftung 20 Prozent weniger Geld als 2011. Ihr Kapitalvermögen war im Zuge der Finanz- und Wirtschaftskrise geschrumpft.

Letzter Schweizer 1987
Der Physik-Nobelpreis wird seit 1901 vergeben. Die erste Auszeichnung erhielt der deutsche Physiker Wilhelm Conrad Röntgen für die Entdeckung der «X-Strahlen», der später nach ihm benannten Röntgenstrahlen.

Der letzte Schweizer, der einen Physik-Nobelpreis gewann, war der Basler Karl Alexander Müller. Er wurde 1987 gemeinsam mit dem Deutschen Johannes Georg Bednorz für die Entdeckung der Supraleitung in keramischen Materialien ausgezeichnet. Schon im Jahr davor wurde mit Heinrich Rohrer ein Schweizer prämiert. (prus, dpa/sda)