Koreanische Wurzeln, kanadischer Pass, zuhause in Garching

Koreanische Wurzeln, kanadischer Pass, zuhause in Garching

"Mit Physik kann ich alles erklären, was mich umgibt”

Annie Jihyun Park ist Doktorandin am MPQ. Die gebürtige Koreanerin mit kanadischem Pass entwickelt ein Simulationsexperiment, mit dem sie etwas über die Wechselwirkungen zwischen Atomen herausfinden will. Dass sie einmal in der Quantenphysik landen würde, hätte sie lange nicht einmal für denkbar gehalten.

Annie Jihyun Park ist in ihrem Büro, im ersten Stock des MPQs. Sie ist klein und zierlich, trägt schwarze Jeans, einen schwarzen Rollkragenpullover und Birkenstock. “Hallo, ich bin Annie”, sagt sie und lacht verschmitzt.

Heute ist Annie eine der vielen begnateten jungen Physiker/innen am MPQ und arbeitet als Doktorandin in der Abteilung Quanten-Vielteilchenysteme, betreut von Abteilungsdirektor Prof. Immanuel Bloch und dem Forschungsgruppenleiter Sebastian Blatt. Sebastian ist einer von vielen Supervisors am Institut. Für ihre Promotion arbeitet Annie mit ultrakalten Strontium-Atomen in optischen Gittern mit dem Ziel daraus einen neuartigen Quantensimulator zu bauen. “Wenn ich ganz einfach erklären soll, was ich mache, dann würde ich sagen, dass ich physikalische Phänomene in ganz, ganz kleinen Maßstäben untersuche und in diesen kleinen Maßstäben lassen sich die physikalischen Gesetze, die wir im Alltag beobachten, nicht mehr anwenden. Dort gelten ganz andere Gesetze. Das ist es, was mich fasziniert. Und der Apparat, den wir bauen, eröffnet neue Wege, diese Phänomene zu untersuchen.”, sagt sie während ihre Augen leuchten.

Dass sie in der Physik, in der Quantenphysik und dann in der optischen Quantenphysik landen würde, war in ihrem Lebenslauf lange nicht vorgesehen. Denn die Begeisterung für die Physik entdeckte sie erst spät.

Annie ist im Alter von 15 Jahren mit ihren Eltern und ihren beiden Geschwistern von Korea nach Vancouver in Kanada gezogen. Ihr Vater ist Ingenieur. Ihre Mutter, die nicht arbeitet, war diejenige, die auf den Umzug gedrängt hat, der von langer Hand geplant war. “Es hat fast zehn Jahre gedauert bis wir ein Visum bekommen haben”, sagt Annie. “Meine Mutter wollte immer die beste Ausbildung für uns und hat beschlossen, dass wir nach Kanada gehen sollen, um in einem internationaleren Umfeld aufzuwachsen.” Eine Tiger-Mom sei sie deshalb nicht: “Sie hat uns nie Druck gemacht, wir sollten etwas finden, dass uns Freude macht.” Für ihren Vater war der Umzug am schwierigsten: “Als er auf Jobsuche war, wollte jeder Referenzen haben, die er aber nicht hatte. Er musste also ganz von vorne wieder anfangen.” Sie selber hatte nicht so viele Schwierigkeiten, sich im neuen Land einzufinden: “Ich habe Englisch schon gut verstanden, ich war anfangs nur ein bisschen schüchtern und habe mich nicht getraut, zu sprechen.” Nach der Schule begann sie an der University of British Columbia ein Studium Generale der Naturwissenschaften, was in Kanada üblich ist, dort spezialisiert man sich nicht so früh. Ihr Ziel war, im Anschluss Biologie oder etwas im Bereich der Medizin zu studieren. Physik kam ihr nicht in den Sinn. Sie meint, weil ihr die Vorbilder im eigenen Umfeld fehlten: “Man kennt Ärzte und Apotheker und vielleicht auch noch Biologen. Ein Physiker und vor allem einer, der in der Forschung arbeitet, begegnet einem im Alltag in der Regel nicht, wenn man noch in der Schule ist.” Physik fiel ihr im Studium nicht so leicht und erst als sie für die Abschlussprüfungen lernte, kam die Erleuchtung:

“Ich habe meinen Freunden immer gesagt: 'Wenn ich mit dieser Prüfung durch bin, mache ich nie wieder Physik.“ Dann habe ich beim Lernen plötzlich verstanden, dass ich mit Physik alles erklären kann, was mich umgibt, zum Beispiel wie Klang und Musik funktionieren. Und da war ich hin und weg.”

Sie entschied sich dann für das Physik-Studium und schrieb ihre Masterarbeit in der Quantenphysik, allerdings in einem Bereich der mit Optik nichts zu tun hat. Dass sie auch promovieren wollte, war ihr klar, allerdings noch nicht wo und in welchem Fachbereich. Die Suche nach dem Thema ist sie systematisch angegangen, hat erst einmal alle Kolloquien an ihrem Institut besucht. Dabei stellte sie fest, dass die Quantenoptik sie besonders faszinierte und sie fragte ihren Betreuer, wo die besten Arbeitsgruppen in dem Bereich zu finden seien. “Er sagte mir: ‘dann musst Du ans MPQ gehen, ganz egal in welche Arbeitsgruppe’”, sagt Annie. Dem Rat ist sie gefolgt. Zunächst für ein Jahr Praktikum, anschließend dann für die Promotion.

Schräg gegenüber von ihrem Büro befindet sich das Labor mit der Maschine, um die sich für Annie seit gut drei Jahren alles dreht: “Ich verbringe sehr gerne sehr viel Zeit im Labor. Häufig auch am Wochenende, aber freiwillig. Ich bin gerne hier!”

"Siehst du das blaue Licht? Das ist der Laser, den wir benutzen, um Atome bis das Millionstel eines Grades über dem absoluten Nullpunkt herunterzukühlen. Bei solchen Temperaturen zeigen Atome ihre quantenmechanische Natur während sie miteinander interagieren. Wir kontrollieren sie mit mehreren Lasern und können dadurch Materiephasen erzeugen, die wir in der Natur so nicht finden würden. Im Guten wie im Schlechten, diese Maschine beschert uns neue Überraschungen jeden Tag!"

Mit der Maschine will Annie herausfinden, wie sich die Atome zueinander verhalten, wenn es viele von ihnen gibt. Anders als andere Abteilungen am MPQ arbeiten die Forschungsgruppe von Annie, die zur Abteilung Quanten-Vielteilchensysteme von Prof. Immanuel Bloch gehört, mit Strontium. Strontium zeichnet sich vor allem dadurch aus, dass es im Gegensatz zu den sonst oft verwendeten Atomen nicht ein Elektron auf der äußeren Schale hat, sondern zwei. Das verkompliziert die Simulation, liefert aber neue Informationen, die man mit nur einem Elektron nicht erhalten würde. Für ihre Versuche muss sie die Atome in einem Vakuum extrem stark herunterkühlen, nahe des absoluten Nullpunkts, damit sie sich nicht mehr bewegen. Das Herunterkühlen hat zudem den Nebeneffekt, dass sich Atome dann wie Elektronen verhalten, und ihr Quantenverhalten zeigen. Aus Laserstrahlen baut sie ein Gitter, das man sich vorstellen kann wie einen Eierkarton - die Wände und Abtrennungen bilden die Strahlen und in jedem Freiraum sitzt kein Ei, sondern ein Atom. Indem sie dann das Strahlengitter immer ein wenig verändert, kann sie etwas über das Verhalten der einzelnen Atome herausfinden.

Allein das klingt kompliziert, aber die eigentliche Crux ist, dass es die Maschine, die diese Versuchsbedingungen herstellen kann, noch gar nicht gibt. Die Entwicklung einer solchen Maschine ist das Kernstück ihrer Promotionsarbeit: Sie benötigt eine Vakuumkammer, mit Bedingungen, die denen im Weltall vergleichbar sind. Es darf nur ein ganz geringer Druck herrschen, um die Atome von ihrer Umgebung zu isolieren. Dann geht es an das Auswählen und Anordnen der Laser. “Manchmal habe ich das Gefühl eher eine Ingenieurin als eine Physikerin zu sein”, sagt Annie und lacht. Die Entwicklung der Maschine braucht ungefähr die Zeit einer Doktorarbeit, nämlich circa drei bis fünf Jahre. “Aber ich muss nicht warten, bis sie fertig ist, ich kann schon währenddessen Experimente machen”, sagt Annie. Wie gut das funktioniert, zeigt sich in ihrer wachsenden Publikationsliste.

„Im MPQ arbeiten wir alle sehr gut im Team: Studenten, Postdocs und Techniker, alle arbeiten im Labor gemeinsam mit der Hilfestellung von Prof. Immanuel Bloch und Sebastian Blatt, dem leitenden Wissenschaftler bei uns im Labor.

Jenseits des MPQ wohnt Annie im Institutseigenen Gästehaus: “Ich lebe gerne mit den anderen Forschern zusammen, ich bin schnell am Institut und außerdem gibt es hier die Natur”. Nach München zieht es sie eher selten, nur ein Mal in der Woche fährt sie zum einem Ballett-Kurs in die nahe Großstadt.

Ihre Geschwister leben mittlerweile wieder in Korea, ihre zwei Jahre ältere Schwester arbeitet als Apothekerin, ihr vier Jahre jüngerer kleiner Bruder studiert Zahnmedizin. “Meine Schwester hatte immer Heimweh nach Korea und mein Bruder hatte immer das Gefühl, dass er sein Ursprungsland nie richtig kennengelernt hat, deswegen wollten sie zurück. Das war bei mir nicht so. Vielleicht hatte ich das Glück, genau im richtigen Alter gewesen zu sein, als wir nach Kanada gezogen sind,” sagt sie und fügt hinzu: “Wenn ich nach Kanada fliege, fühlt sich das für mich an wie nach Hause zu fahren. Aber mittlerweile fühlt es sich auch nach zu Hause an, wenn ich wieder zurück nach Garching komme.”

(AE/KJ)

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