DQ-mat: Designte Quantenzustände der Materie
Die Vision von DQ-mat ist das gezielte Design von Quantenzuständen der Materie, um die grundlegenden Eigenschaften quantenkorrelierter Vielteilchensysteme zu erforschen und zu beherrschen und diese Zustände für eine verbesserte Metrologie zu nutzen, die es uns ermöglicht, unser Verständnis der fundamentalen Physik in noch nie da gewesener Weise zu testen.
Unser Verständnis von Physik entwickelt sich Hand in Hand mit Fortschritten in unserer Fähigkeit die Eigenschaften von Licht und Materie zu messen und zu kontrollieren. Isolierte Atome und Moleküle dienen schon lange als eines der am besten kontrollierbaren Systeme um fundamentale Fragen in der Physik zu studieren und zu beantworten.
Die jüngsten Entwicklungen in der Metrologie, wie optische Uhren mit einer Genauigkeit von 18 Stellen und Materiewellen-Interferometer die Wellenpakete um mehrere Dezimeter trennen, demonstrieren eindrucksvoll unsere Fähigkeit die Quantendynamik von Einteilchen-Systemen zu kontrollieren. Noch reichhaltigere Quanteneigenschaften und Anwendungen finden sich in Vielteilchen-Systeme, in denen Wechselwirkungen und Quantenkorrelationen zwischen Teilchen eine essentielle Rolle spielen.
Im Rahmen dieses Sonderforschungsbereichs wollen wir die bereits erreichte Kontrolle über Einteilchen-Systeme auf große, wechselwirkende und verschränkte Quantensysteme ausdehnen und deren Anwendung in der Metrologie erschließen. Dazu arbeiten Expertinnen und Experten aus der Vielteilchen-Physik, der Quanteninformation, der Quantengase und der Metrologie gemeinsam an der Entwicklung neuer Methoden zur Erzeugung, Manipulation und Detektion von Quantenzuständen.
Die Untersuchung dieser Zustände erlaubt es uns ein tieferes Verständnis der Quanteneigenschaften von Vielteilchen-Systemen zu gewinnen, einer der größten Herausforderungen der modernen Physik. Die Beherrschung von Vielteilchen-Effekten zusammen mit der Entwicklung neuer Methoden und Protokolle für die Präparation und Abfrage von Quantensystemen erlauben es uns zudem die Genauigkeit und Auflösung von Quantensensoren signifikant zu verbessern. Hochgenaue Messungen mit solchen optischen Uhren und Materiewellen-Interferometer der nächsten Generation ermöglichen es uns neue Bereiche für Tests fundamentaler Physik zu erschließen.
Kontakt
https://www.dq-mat.uni-hannover.de/de/
Dr. Malte Niemann
Geschäftsführung
E-Mail: niemann@iqo.uni-hannover.de