Lasersystem

• Subject Area: Optics, Quantum Optics and Physics of Atoms, Molecules and Plasmas
• Term: Funded in 2012
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 222593815

Einstein wollte nicht glauben, dass Dinge zur gleichen Zeit zwei sich ausschließende Zustände ein-nehmen können. Erst durch eine Messung würde das „Ding“ gezwungen, eine der beiden Optionen einzunehmen. Welche von beiden würde aber vom Zufall entschieden. Einsteins Zweifel lag aber eben nicht an mangelndem Verständnis für die von ihm mitbegründeten Quantenmechanik, sondern an seiner Weitsicht, die Konsequenzen zu erkennen. Heute wissen wir aus unzähligen Experimenten, dass die Natur mit diesen Möglichkeiten spielt und beobachten hochinteressante Quantenphänomene, wie z.B. die Hochtemperatur-Supraleitung (manche Isolatoren leiten Strom, abgekühlt auf Temperaturen die bisher sinnvoll nur im Labor erreichbar sind, auf ein Mal ohne Widerstand). Warum dies möglich ist, ist bisher nicht wirklich verstanden. Zudem fehlt die tiefere Einsicht, diese Phänomene bestmöglich nutzen zu können und vielleicht in Zukunft diesen Supraleitenden Zustand bei Raumtemperatur erreichen zu können. Klassische Computer versagen kläglich bei der Simulation dieser komplexen Quanten Phänomenen – aufgrund nichtüberbrückbarer, fundamentaler Schwierigkeiten.Experimentelle Quantensimulationen könnten die Untersuchung dieser Phänomene in einzigartig stö-rungsfreier Umgebung erlauben. Einen sehr viel versprechenden Kandidaten stellen in Fallen gefangene Ionen dar, die z.B. Spins in einem Festkörperkristall simulieren können. Über Laserstrahlen werden die Ionen höchst präzise präpariert, manipuliert und ausgelesen. Das beantragte Lasersystem würde es uns ermöglichen, die Skalierbarkeit unseres Ansatzes experimentell zu untersuchen und in unseren neuartigen, zwei dimensionalen Ionengittern erleuchtend einzusetzen.

• DFG Programme: Major Research Instrumentation
• Instrumentation Group: 5700 Festkörper-Laser
• Applicant Institution: Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
• Leader: Professor Dr. Tobias Schätz