Direktor: Prof. Dr. Immanuel Bloch

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Willkommen bei der Abteilung “Quanten-Vielteilchensysteme” von Immanuel Bloch.

Die Wechselwirkungen innerhalb von Quanten-Vielteilchensystemen zu verstehen und diese Systeme im Hinblick auf Quanteninformation gezielt zu gestalten und zu nutzen, zählt zu den größten Herausforderungen der Quantenphysik. Unsere Forschung hat den Schwerpunkt, solche steuerbaren Systeme mit ultrakalten atomaren Quantengasen zu verwirklichen. Wir starten dazu mit ultrakalten bosonischen oder fermionischen Quantengasen, die in optischen und magnetischen Fallen gespeichert werden. Diesen atomaren Gasen überlagern wir zum Beispiel ein Kristallgitter aus Licht, das die Teilchen in periodischen Potentialen festhält. So strukturierte Quantengase lassen sich als vielseitige Modelle in der Festkörperphysik nutzen, sie können aber auch als brauchbare Prozessoren von Quanteninformation dienen. Überdies eignen sie sich sehr gut für Präzisionsmessungen in der Atom- bzw. Molekülphysik. Des Weiteren untersucht unsere Abteilung die Möglichkeit, eine Schnittstelle zwischen diesen atomaren Vielteilchensystemen und Licht zu entwickeln, mit der sich neuartige Quellen für nichtklassische Strahlung oder auch Quantenspeicher für Licht realisieren ließen.

 

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