Unabhängige Forschungsgruppen

Die Arbeitsgruppe Schnittstellen für Quantenmaterie untersucht die Anbindung von kontrolliert zusammengesetzten Anordnungen lasergekühlter Atome an neuartige Schnittstellen zu optischen Photonen. Dafür kombinieren wir atomare Arrays in optischen Pinzetten mit optischen Resonatoren. In unseren Experimenten realisieren wir die messungsbasierte kontrollierte Rückkopplung auf Quantensysteme – eine Grundlage von Quantenfehlerkorrektur – und untersuchen neuartige Wechselwirkungen sowie die Erzeugung weitreichender Verschränkung in Vielteilchensystemen.   mehr

Die Gruppe Atomare Quantenmaterie befasst sich mit der experimentellen Anwendung von Quanteninformationskonzepten auf ultrakalte atomare Systeme. Wir nutzen die Werkzeuge der Quantengasmikroskopie, einschließlich optischer Pinzetten, Gitter und teilchenaufgelöster Bildgebung, um Vielteilchensysteme mit Einzelteilchenkontrolle zu realisieren. Unsere Experimente bilden den experimentellen Prüfstand für neue Ideen, die an der Schnittstelle zwischen der Physik der kondensierten Materie und der Quanteninformationswissenschaft entstehen. mehr

Oft waren es genau die Diskrepanzen zwischen Theorie und Experiment, die die Physik entscheidend vorangetrieben haben. So ist auch die Quantenelektrodynamik kurz QED entstanden. Sie ist heute die genaueste Theorie in der Physik und diente als Blaupause für alle nachfolgenden Feldtheorien. Wie jedoch aus Beobachtungen des Kosmos bekannt ist, muss es bislang unbekannte Physik jenseits des sogenannten Standardmodells geben. Sie liegt wahrscheinlich dort verborgen, wo noch niemand gesucht hat, z.B. bei sehr hohen Energien oder extremer Präzision. mehr

Das Projekt „Ultrakalte Lithium-Rubidium Moleküle“ wird das umfassende Phasendiagramm eines entarteten Fermi-Gases polarer Molkeüle nahe einer feldgebundenen Streuresonanz erforschen, einschließlich der seit langem gesuchten dipolaren p-Wellen-Supraflüssigkeit aus fermionischen zweiatomigen Molekülen, des Bose-Einstein-Kondensats (BEC) aus vieratomigen Molekülen und des Übergangs dazwischen. mehr

Die Forschungsgruppe „Theorie der dynamischen Quantenmaterie“ ist interdisziplinär ausgerichtet und konzentriert sich auf Quantensimulation und -computing sowie auf die Dynamik quantenmechanischer Vielteilchensysteme und die statistische Mechanik fernab des Gleichgewichts. An der Schnittstelle von quantenmechanischer Vielteilchenphysik und Hochenergiephysik setzt die Gruppe auf starke numerische Methoden wie Tensor-Netzwerke und exakte Diagonalisierung. mehr