Kontrollierte Quantensysteme

Prof. Dr. Monika Aidelsburger

Quanten-Vielteilchensysteme weisen faszinierende Eigenschaften auf, die von exotischen Quasiteilchen-Anregungen bis hin zum verlustfreien Transport reichen. Ihre Eigenschaften zu verstehen und für künftige Anwendungen zu nutzen, wird jedoch oft durch die exponentielle Anzahl von Ressourcen behindert, die für exakte klassische Simulationen erforderlich sind. Ein alternativer Ansatz besteht darin, hochgradig kontrollierte Quantensimulatoren zu bauen, deren einzelne Bestandteile sich quantenmechanisch verhalten und gemäß einer Reihe dynamisch kontrollierbarer mikroskopischer Parameter interagieren.

Unser Ziel ist es, die Anwendbarkeit von Quantensimulatoren für kalte Atome zu erweitern, um topologische Vielteilchenphysik, frustrierte Phasen der Materie und exotische Dynamik außerhalb des Gleichgewichts zu untersuchen. Darüber hinaus versuchen wir, den Grad der lokalen Kontrolle über die mikroskopischen Parameter des Systems für zukünftige Anwendungen in der digitalen Quantenberechnung und der Quantensimulation der Hochenergiephysik zu erhöhen.