Quantenoptik – auf den Spuren einer neuen Physik?

In der Quantenoptik erforschen wir zwei Grundfesten der Natur: Materie und Licht, und wie beide miteinander interagieren. Dafür schaffen wir extreme Bedingungen, wie die kältesten im Universum existenten Temperaturen oder die mitunter kürzesten uns bekannten Lichtpulse. Sie eröffnen uns den Blick auf außergewöhnliche, teilweise hoch rätselhafte, quantenmechanische Phänomene. Sind sie Vorboten einer neuen Physik? Werden sie unser Grundverständnis der Natur auf den Kopf stellen? Können sie uns helfen, die Hochtechnologien der Zukunft zu entwerfen? Fragen, die unsere Neugier und Suche immer weiter antreiben. 

Forschungsrichtungen am MPQ

Fünf Abteilungen sind aktuell am Institut etabliert. Alle erkunden die geheimnisvolle Wechselwirkung von Materie und Licht. Die Gruppe Quantendynamik arbeitet mit einzelnen Photonen und Atomen – ein Grundstein für spätere Quantencomputer. Die Theoretiker errechnen Konzepte, wie Quantenbits Informationen übertragen und abhörsicher verschlüsseln können. Die Wissenschaftler der Gruppe Quanten-Vielteilchensysteme hingegen erforschen die ungewöhnlichen Eigenschaften ultrakalter Quantengase und neuartiger Materiephasen. Im Labor für Attosekundenphysik erzeugen Forscher die mitunter kürzesten Lichtblitze der Welt und beobachten kaum wahrnehmbare, unvorstellbar kleine Bewegungen wie die der Elektronen. Unsere Laserspektroskopen nebst alledem vermessen die Spektrallinien von Wasserstoff mit verblüffender Präzision und überprüfen provokante Thesen zu unseren Naturkonstanten.