Eine Quantenverbindung zwischen Licht und MechanikLaser-Spektroskopie
Homepage Kontakt Sind die Naturkonstanten wirklich konstant? Gibt es nachweisbare Unterschiede zwischen Materie und Antimaterie? Wie gut beschreibt die Quantenmechanik wasserstoffähnliche Atome und Ionen? Gibt es prinzipielle Grenzen für die Genauigkeit von optischen Atomuhren? Könnte man eine Atomuhr für Strahlung im Röntgenbereich bauen? In wieweit kann die präzise Laserspektroskopie von kalten gefangenen Ionen ins extreme Ultraviolett ausgedehnt werden? Können Experimente mit ultrakalten atomaren Bosonen und Fermionen zu unerwarteten neuen Zuständen korrelierter Quantenmaterie führen? Was können wir mit einem Quantenlabor auf einem Mikrochip anfangen? Dies sind einige der Fragen, denen die Abteilung Laserspektroskopie nachgeht.
Schwerpunkt unserer gegenwärtigen Forschung ist die präzise Laserspektroskopie einfacher atomarer Systeme sowie die Quantenphysik ultrakalter Atome. Die mit uns assoziierte experimentelle Quantenphysikgruppe von Prof. Weinfurter (LMU) erforscht neuartige Systeme verschränkter Photonen und deren praktische Anwendungen z. B. in der Quantenkryptographie. Die selbständige Nachwuchsgruppe von Dr. Tobias Kippenberg hat damit begonnen, neue photonische Phänomene in mikroskopischen Ringresonatoren zu untersuchen.
Die Erforschung der Wechselwirkung von Licht mit atomarer Materie öffnet ein faszinierendes Fenster in die mikroskopische Quantenwelt. Laserspektroskopie berührt die Grundlagen der Physik und kann doch gleichzeitig zu unerwarteten neuen Technologien führen. Viele Jahre lang haben wir Laser und optoelektronische Techniken benutzt, um experimentelle Werkzeuge zu erfinden und zu entwickeln, die neue Möglichkeiten für fundamentale Entdeckungen bieten. Jüngste Errungenschaften von Prof. Hänsch und seiner Gruppe sind z.B. die präzise Messung von Naturkonstanten über die Laserspektroskopie von atomarem Wasserstoff, die Erfindung der Laserkühlung, der erste kontinuierlich arbeitende Atomlaser, die erste Realisierung eines Bose-Einstein-Kondensats auf einem atomaren Mikrochip und die erste Verwirklichung eines stark korrelierten atomaren Quantengases, eines sogenannten Mott-Isolators. Im Jahr 2005 teilten sich Prof. T. W. Hänsch und Prof. J. Hall die eine Hälfte des Nobelpreises für Physik für ihre „Beiträge zur Laser-basierten Präzisionsspektroskopie, die optische Frequenzkammtechnik mit einbezogen.“
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