TRR 21:
Quantenkontrolle in maßgeschneiderter Materie: Gemeinsame Perspektiven von mesoskopischen Systemen und Quantengasen
Fachliche Zuordnung
Physik
Förderung
Förderung von 2005 bis 2017
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5486344
Quantenmaterie bietet eine beeindruckende Vielfalt von physikalischen Phänomenen wie zum Beispiel die Suprafluidität, die Supraleitung und den anomalen Elektronentransport in niedrigdimensionalen Systemen. Gleichzeitig ist unser Verständnis der nano- und mesoskopischen Quantenmaterie stark eingeschränkt. Hierfür sind die in der Quantenmaterie dominierenden starken Korrelationen und die Quanteneffekte verantwortlich. Daher sind Systeme, die in wohl definierter Umgebung und Geometrie dynamisch kontrolliert werden können, sehr gut dazu geeignet, neue Erkenntnisse zu liefern, die es ermöglichen
-- neue Zustände der Materie zu entdecken,
-- neue dynamische Quantenzustände zu erzeugen,
-- das Verständnis des Skalierungsverhaltens von wenigen zu vielen gekoppelten Systemen zu entwickeln,
-- Dekohärenzeffekte zu manipulieren und zu untersuchen sowie
-- Licht-Materie-Zustände zu kontrollieren.
Das gemeinsame Ziel der beteiligten Quantenoptik- und Festkörperexperten ist es, die teilweise komplementären Kontrollmöglichkeiten einzusetzen, um Vielteilchenquantenkorrelationen gezielt zu steuern und die Gemeinsamkeiten von mesoskopischen Systemen und Quantengasen dazu zu nutzen, diese Ziele zu erreichen. In den letzten Jahren ist es gelungen, Quantengase als wechselwirkende Quantenmaterie in sehr gut definierten Geometrien und bei ultrakalten Temperaturen zu kontrollieren. Gleichzeitig zeigen mesoskopische Systeme und Bauelemente in vielerlei Hinsicht sehr ähnliches Verhalten. Daher ist es unser Ziel, anhand der gemeinsamen physikalischen Fragestellungen in mesoskopischen Systemen und Quantengasen in enger Zusammenarbeit das Verständnis von Quantenmaterie voranzubringen, um die Voraussetzung für die gezielte Anwendung von maßgeschneiderten Quantenmaterialien zu schaffen.
DFG-Verfahren
Transregios
Abgeschlossene Projekte
-
A01 - Einfache und komplexe Quantenpunkt-Systeme als Modellsysteme zur Untersuchung und Kontrolle von Kohärenz- und Korrelationseffekten
(Teilprojektleiter
von Klitzing, Klaus
;
Weis, Jürgen
;
Wharam, David
)
-
A02 - Dipolare Quantengase
(Teilprojektleiter
Griesmaier, Axel
;
Pfau, Tilman
;
Santos, Luis
)
-
A03 - Licht-Matrie Zustände mit magnetischen Molekülen
(Teilprojektleiter
Dressel, Martin
;
Scheffler, Marc
)
-
A04 - Abstimmbare Dekohärenz in atomaren Quantenpunkten
(Teilprojektleiter
Pfau, Tilman
;
Stuhler, Jürgen
;
Weiss, Ulrich
)
-
A05 - Maßgeschneiderte 0-Pi Josephsonkontakte als ein makroskopisches Quantensystem
(Teilprojektleiter
Goldobin, Edward
;
Kleiner, Reinhold
;
Schleich, Wolfgang
)
-
A06 - Transport durch Quantenpunkte außerhalb des Gleichgewichts
(Teilprojektleiter
Muramatsu, Alejandro
)
-
A07 - Kontrolle von Vielteilchen-Quantensystemen
(Teilprojektleiter
Calarco, Tommaso
;
Montangero, Simone
)
-
A08 - Geladene Fremdatome in einem ultrakalten Atomgas
(Teilprojektleiter
Hecker Denschlag, Johannes
)
-
B01 - Stark korrelierte Quantengase in optischen Gittern
(Teilprojektleiter
Muramatsu, Alejandro
;
Walser, Reinhold
;
Weitz, Martin
)
-
B02 - Ultrakalte Atome in nichtstandard optischen Gittern
(Teilprojektleiter
Santos, Luis
)
-
B04 - Stark wechselwirkende Fermionen im und außerhalb des Gleichgewichtszustands
(Teilprojektleiter
Büchler, Hans Peter
;
Deissler, Benjamin
;
Hecker Denschlag, Johannes
;
Muramatsu, Alejandro
;
Wessel, Ph.D., Stefan
)
-
B05 - Nichtgleichgewichtsdynamik atomarer Gase in Fallenpotentialen mit kontrollierbaren geometrischen Formen
(Teilprojektleiter
Schleich, Wolfgang
;
Walser, Reinhold
)
-
B06 - Geordnete Zustände in stark wechselwirkenden Rydberg-Gasen
(Teilprojektleiter
Büchler, Hans Peter
;
Pfau, Tilman
)
-
B07 - Gemische in dynamischen Gittern
(Teilprojektleiter
Zimmermann, Claus
)
-
B08 - Resonante Dipol-Dipol-Wechselwirkung mit polaren Molekülen
(Teilprojektleiter
Büchler, Hans Peter
;
Wessel, Ph.D., Stefan
)
-
B10 - Exzitonischer Energietransport in Rydberg-Gasen
(Teilprojektleiter
Hofferberth, Ph.D., Sebastian
;
Löw, Robert
)
-
B11 - Quantensimulator mit maßgeschneiderten Spingittern in Diamant
(Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter
Jelezko, Fedor
;
Kaiser, Ute
;
Plenio, Martin Bodo
)
-
C01 - Dynamik kollektiver Atom-Licht-Zustände
(Teilprojektleiter
Weitz, Martin
)
-
C02 - Supraleitende Mikrofallen
(Teilprojektleiter
Ankerhold, Joachim
;
Dahm, Thomas
;
Fortágh, József
;
Kölle, Dieter
)
-
C03 - Kohärente Kontrolle in gekoppelten Quantendotsystemen
(Teilprojektleiter
Jetter, Michael
;
Michler, Peter
;
Schmidt, Oliver G.
)
-
C04 - Defektzentren in Diamant
(Teilprojektleiter
Jelezko, Fedor
;
Neumann, Philipp
;
Wrachtrup, Jörg
)
-
C05 - Mikro-Ionenfallen
(Teilprojektleiter
Schmidt-Kaler, Ferdinand
)
-
C09 - Molekulare Nanostrukturen und Quantengase
(Teilprojektleiter
Fortágh, József
)
-
C10 - Interactions between Cold Atoms and Nanostructures
(Teilprojektleiter
Judd, Thomas
)
-
C11 - Quantenkohärenz in Lichtsammelkomplexen
(Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter
Ghosh, Robin
;
Huelga, Susana
;
Jelezko, Fedor
;
Plenio, Martin Bodo
)
-
MGK - Integriertes Graduiertenkolleg
(Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter
Huelga, Susana
;
Jelezko, Fedor
;
Kleiner, Reinhold
;
Löw, Robert
;
Schleich, Wolfgang
;
Schmidt-Kaler, Ferdinand
;
Weis, Jürgen
)
-
Z - Zentrale Aufgaben des SFB / TRR 21
(Teilprojektleiter
Pfau, Tilman
)
-
Ö - CO.CO.MAT für die Öffentlichkeit
(Teilprojektleiter
Fortágh, József
;
Löw, Robert
;
Pfau, Tilman
)