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Projekt
Quantenmaterie mit anisotroper Dipol-Dipolwechselwirkung
Antragsteller
Professor Dr. Hans Peter Büchler
Fachliche Zuordnung
Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen
Förderung
Förderung von 2016 bis 2023
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 258183570
Kalte polare Moleküle und kalte Gase mit grossen magnetischen Dipolmomenten sind ein vielversprechender Ansatz zur Realisierung von quanten Vielteilchensystemen mit starken Korrelation. Der Schwerpunkt des vorliegenden Projektes liegt auf der Untersuchung von quantenmechanischen Grundzuständen mit starker dipole Wechselwirkung. Ein besondere Fokus liegt auf Fragestellungen, die in enger Verbindung mit den experimentellen Gruppen in dieser Forschergruppe stehen. Ein wichtiger Aspekt ist die mikroskopische Beschreibung der Tropfen von dipolaren Quantenflüssigkeiten realisiert mit atomaren Gasen. Die Korrekturen zur Grundzustandsenergie durch die quantenfluktuationen sind gut verstanden, ergeben jedoch einen imaginären Anteil sobald die Formation der Tröpfchen stattfindet, welche oft einfach ignoriert wird. In diesem Teil werden wir eine selbst-konsistente Theorie herleiten für die Beschreibung der dipolaren Quantenflüssigkeit, mit dem Ziel einen Ausdruck für die freie Energie im thermodynamischen Limit zu bekommen, ohne diese vermutlich unphysikalischen imaginären Anteil. Dies ermöglich anschliessend die Dichte in der Flüssigkeit als minimum der freien Energie zu bekommen. Ein zweiter wichtiger Aspekt ist das Verhalten dieser Korrekturen im dimensionellen Übergang von drei Dimensionen in eine niedrig dimensionales system. Insbesondere, ist eine mikroskopisches Verständnis der Beschreibung von dipolarer Wechselwirkung in niedrig dimensionalen Systemen wichtig. Ein weiters Ziel des vorliegenden Antrages ist die Analyse von topologischen Zuständen von Materie realisiert with polaren Molekülen und kalten atomaren Gasen mit grossen magnetischen Dipolmomenten. Ein Ziel ist die Beschreibung von einer bosonischen realisierung der berühmten SSH Kette bei halber Füllung. The bosonische Character der Teilchen spielt eine entscheidende Rolle in der klassifizierung der topologischen Phasen undes wird erwartet, dass einige Unterschiede zum fermionischen System auftreten. Diese Analyse wird auf Leitersysteme fortgesetzt, dass einen natürlichen Übergang in zwei Dimensionen darstellt. Insbesondere, ist ein Schwerpunkt das entwickeln von alternativen Methoden zur Realisierung von topologischen Zuständen von Materie.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
