Eine Forschungsgruppe unter der Leitung von Prof. Yael Roichman, School of Chemistry, School of Physics and Astronomy, und Dr. Shlomi Reuveni, School of Chemistry, beide Tel Aviv University (TAU), entwickelte die allererste Versuchsanordnung für stochastisches Reset in einer kontrollierten Laborumgebung und fand die Grenzen der energetischen Kosten des Reset. Die Studie wurde im Journal of Physical Chemistry Letters veröffentlicht.

Den Forschern zufolge ist stochastisches Rücksetzen die plötzliche und zufällige Unterbrechung eines laufenden Prozesses mit dem Ziel, ihn neu zu beginnen bzw.neu zu straten.

Aufgrund der vielen Anwendungen in der statistischen, chemischen und biologischen Physik ist das Interesse an stochastischem Reset stark gestiegen. Da Diffusion in suspendierten Flüssigkeiten die primäre Bewegungsart von Molekülen und anderen kleinen Partikeln ist, kann die Möglichkeit eines solchen Resettings chemische Reaktionen erheblich erleichtern.

Prof. Roichman und Dr. Reuveni über ihre Versuchsanordnung:. “Wir entwickelten den ersten Versuchsaufbau, der die Untersuchung der kolloidalen Partikeldiffusion und -rückstellung mittels einer holografischen optischen Pinzette ermöglicht. In diesem System wird ein diffundierendes Teilchen wiederholt mit einem Laserstrahl in seine Ausgangsposition zurückgesetzt, der das diffundierende Teilchen wie der Traktorstrahl in Star Trek manipuliert, jedoch in einem viel kleineren Maßstab.”

Die entwickelte Methoden öffnet die Tür für zukünftige Untersuchungen von sogenannten Rückstellungsphänomenen, die über die einfache Diffusion eines einzelnen Teilchens hinausgehen. Besonders interessant sind in dieser Hinsicht Mehrkörpersysteme mit ihren Wechselwirkungen, die ebenfalls mit diesem Aufbau von Roicman und Reuveni realisiert werden können.

Quelle/Sender (gekürzt, gruppiert): TAU