Quantum Dynamik in dissipativen ultrakalten Atomgasen

• Antragstellerin: Professorin Dr. Corinna Kollath
• Fachliche Zuordnung: Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen ; Theoretische Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 276963779

In der modernen Physik und Technology spielen Quantenkorrelationen eine sehr wichtige Rolle. Korrelationseffekte führen in Materialien zu einzigartigen Eigenschaften wie zum Beispiel der Hochtemperaturesupraleitung oder Quantenmagnetismus. Diese Materialien stellen die Schlüsselkomponenten in kommerziell erhältlichen Bauelementen wie zum Beispiel Sensoren oder medizinische Instrumente dar. Von besonderem Interesse ist zur Zeit die Dynamik dieser korrelierten Vielteilchensysteme. Zum Beispiel basieren die Bemühungen einen Quantencomputer zu realisieren auf der dynamischen Preparation und Manupulation von korrelierten Zuständen. Auch die kürzliche experimentelle Erzeugung von supraleitenden Eigenschaften bei Raumtemperatur fordert das Verständnis und die Kontrolle von dynamisch getriebenen Zuständen fern vom Gleichgewicht. Das theoretische Verständnis von Korrelationseffekten und insbesondere von deren Dynamik ist normalerweise sehr schwierig und viele prinzipielle Fragen sind unbeantwortet. Theoretische effiziente Methoden die eine Untersuchung von Quantendynamik in isolierten Vielteilchensystemen ermöglichen, wurden erst in den letzten Jahren entwickelt. Ihre Gültigkeit wurde durch Vergleiche mit experimentellen Resultaten in ultrakalten Quantengasen bestätigt. Unser Ziel ist es das Verständnis prinzipieller Fragen auf dem Gebiet der Quantendynamik in Vielteilchensystemen voranzutreiben. Wir werden dazu nicht nur isolierte Quantensysteme untersuchen, sondern auch Systeme, die eine Kopplung an eine Umgebung aufweisen. Grundsätzliche Fragen, wie das Zusammenspiel von Wechselwirkung und Dissipation sowie die Folgen auf die Dynamik eines Systems werden untersucht.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen