Neues aus der Wissenschaft

Ein Forschungsteam am MPQ hat einstellbare, langreichweitige Wechselwirkungen zwischen Atomen realisiert. In der in Science veröffentlichten Arbeit steigerten die Forschenden die Lebensdauer des Systems um mehr als den Faktor 100 und untersuchten erstmals Rydberg-Wechselwirkungen in tunnelgekoppelten Quantensystemen. Sie entdeckten einen ungewöhnlichen Bindungsmechanismus zwischen zwei Atomen und dessen Einfluss auf die Atomanordnung im optischen Gitter... mehr

Zum hundertsten Geburtstag der Quantenmechanik rüttelt eine Gruppe von Physikern an einem zentralen Paradigma: dem Welle-Teilchen-Dualismus. Darunter auch Gerhard Rempe vom MPQ. Im Fokus steht das berühmte Doppelspalt-Experiment. Es gilt als ein wichtiger Beleg für diesen Dualismus, nach dem Quantenobjekte grundsätzlich sowohl Teilchen- als auch Welleneigenschaften besitzen. Doch neuesten Erkenntnissen zufolge lässt sich dieses Experiment auch allein durch das Teilchenbild erklären... mehr

Forschenden ist es gelungen, eine stark wechselwirkende Quantenphase – die sogenannte Mott-Meissner-Phase – erstmals experimentell nachzuweisen. Mithilfe eines Quantengasmikroskops für Cäsium präparierte und untersuchte das Team Vielteilchenzustände mit mehr als 24 Teilchen auf 48 Gitterplätzen einer sogenannten Flussleiter-Geometrie. Ein Durchbruch: Frühere Experimente mit wechselwirkenden Teilchen in künstlichen Magnetfeldern waren auf Systeme mit höchstens zwei Teilchen beschränkt. mehr

Forschende am Max-Planck-Institut für Quantenoptik (MPQ) haben gemeinsam mit dem Chemieunternehmen Covestro eine neue Methode entwickelt, um chemische Modelle auf fermionischen Quantensimulatoren abzubilden. Der große Vorteil: Die im Labor erzeugten energetischen Zustände folgen denselben physikalischen Gesetzen wie Elektronen – und spiegeln so direkt das Verhalten der simulierten Moleküle wider. Damit gelang es dem Team, quantenchemische Algorithmen auf einen fermionischen Quantensimulator zu übertragen. mehr

Ein Forschungsteam am MPQ hat mithilfe eines Quantensimulators mit neutralen Atomen überraschende Eigenschaften der Thermalisierung in zweidimensionalen Quantensystemen bestätigt. Die Studie zeigt, wie der Anfangszustand das thermodynamische Verhalten solcher Systeme maßgeblich beeinflussen kann –anders als in klassischen Modellen. Die Ergebnisse liefern neue Einblicke in das Verhalten von Quantensystemen außerhalb des Gleichgewichts. mehr

Jahrzehntelang ging die Quantenmechanik davon aus, dass alle beobachtbaren Teilchen in zwei Kategorien fallen: Fermionen und Bosonen. Nun steht diese dichotome Sichtweise auf der Kippe, denn zwei Theoretiker haben die Austauschstatistik von Teilchen untersucht und gezeigt, dass unter gewissen physikalischen Bedingungen eine dritte Kategorie existieren kann: sog. Parateilchen. mehr

Ein Forschungsteam am MPQ hat erste Hinweise auf Streifenbildung in einem Fermi-Hubbard-Modell mit kalten Atomen gefunden. Mit Hilfe eines Quanten-gasmikroskops und einer speziellen gemischt-dimensionalen Geometrie konnten sie spezielle Eigenschaften beobachten, die mit Supraleitung in Verbindung stehen - ein enormer Fortschritt für das Verständnis dieser Materiephase und in der Anwendung von Quantensimulatoren. mehr