Dispersionskräfte jenseits des Quantenvakuums: von Quantenpräzision zu Quantenkontrolle in der Nanotechnologie

• Antragsteller: Professor Dr. Stefan Yoshi Buhmann
• Fachliche Zuordnung: Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 239028562

Das ursprüngliche Projekt hatte eine umfassende Theorie der Dispersionskräfte zwischen neutralen, polarisierbaren Objekten auf der Grundlage der makroskopischen Quantenelektrodynamik zum Ziel. Diese sollte insbesondere die Aspekte mikroskopische Präzision, komplexe Geometrien und Materialien, kontinuierliche Medien, nichttriviale Atom- und Feldzustände und bewegte Körper zu einem kohärenten Ganzen vereinen. Die Ergebnisse dieses Projekts sowie jüngste Erfolge im Bereich topologischer Materialien haben Dispersionskräfte ins Zentrum der Aufmerksamkeit gerückt, welche nicht wie üblich senkrecht zur Oberfläche der wechselwirkenden Objekte wirken.Diesen Entwicklungen Rechnung tragend soll dieses Fortsetzungsprojekt eine Theorie der nicht-senkrechten Dispersionskräfte entwickelt werden. Diese umfassen insbesondereA. Laterale Dispersionskräfte und Dispersionsdrehmomente undB. Dissipative Dispersionskräfte wie Quantenreibung und Quantenreibungsdrehmomente.Das Fortsetzungsprojekt steht in direkter Kontinuität zum ursprünglichen Projekt unter Verwendung von Ergebnissen aus den Bereichen komplexe Materialien, nichttriviale Atomzustände und bewegte Körper. Es verspricht einen erstmaligen experimentellen Nachweis von Quantenreibung und Casimirdrehmomenten zu ermöglichen und eröffnet die Perspektive auf neue optomechanische Kontrollmechanismen.

• DFG-Verfahren: Emmy Noether-Nachwuchsgruppen
• Internationaler Bezug: Frankreich, Kanada
• Kooperationspartner: Dr. Athanasios Laliotis; Professor Dr. Valery Milner