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Research Area A - Quanten-korrelierte Vielteilchensysteme

Das Hauptziel von RA A ist die Entwicklung eines umfassenden Verständnisses und der Kontrolle von interagierenden, korrelierten Einzel- und Vielteilchensystemen. Unser Schwerpunkt liegt auf der Entwicklung neuer Instrumente zur Manipulation, Erkennung und Charakterisierung von Quantenkorrelationen in Systemen von ca. zehn bis zu zehntausenden von Partikeln. Wir entwickeln ein Verständnis und letztlich die Fähigkeit, offene Systemdynamik auszunutzen, die in vielen Anwendungen eine entscheidende Rolle spielen. Sobald wir diese Quanten-Vielteilchen-Systeme beherrschen, werden wir ihre Gleichgewichts- und Nicht-Gleichgewichtseigenschaften in 1D-, 2D- und 3D-Geometrien untersuchen und Anwendungen erforschen, einschließlich der Quantensimulation von Quantenmagnetismus, neuartige Quantenphasen, Supersolids und Haldane-Isolatoren, sowie das Studium des quanten-klassischen Übergangs und der Quanten-Nicht-Lokalität in progressiv größeren Systemen.

Projekte in Research Area A

A01 Quantenmagnetismus in gefangenen Ionen

 

Leitung:

Christian Ospelkaus

Bearbeitung:

Amado Bautista-Salvador, Timko Dubielzig, Sebastian Grondkowski, Henning Hahn, Giorgio Zarantonello

Kurzbeschreibung:

Wir untersuchen Quantenvielteilchensysteme aus wechselwirkenden Spins, realisiert durch einzelne Ionen in Oberflächenfallengittern.

 

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A02 Nicht-Gauß’sche atomare Zustände für Tests der Quantenmechanik

 

Leitung:

Carsten Klempt, Luis Santos, Wolfgang Ertmer

Bearbeitung:

Fabian Anders, Polina Feldmann, Alexander Idel, Ilka Kruse, Karsten Lange

Kurzbeschreibung:

Ein Hauptziel ist ein Bell-Test mit neutralen Atomen, der die Möglichkeit bietet, die Quantenmechanik mit Vielteilchenzuständen und unter dem Einfluss der umgebenden Gravitation zu überprüfen.

 

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A03 Detektion und Analyse nichtklassischer Quantenvielteilchenzustände polarer Moleküle

 

Leitung:

Silke Ospelkaus, Alessandro Zenesini

Bearbeitung:

Frank Deuretzbacher, Torsten Hartmann, Jannis Schnars, Torben A. Schulze

Kurzbeschreibung:

In diesem Projekt planen wir, neue Techniken zur Gitterplatz sensitiven Manipulation und Detektion der Moleküle in optischen Gittern zu entwickeln.

 

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A04 Kontrolle polarer Moleküle in optischen Gittern

 

Leitung:

Hendrik Weimer, Luis Santos

Bearbeitung:

Xiaolong Deng, Amit Jamadagni, Wei Han Li, Vincent Overbeck

Kurzbeschreibung:

Dieses Theorieprojekt wird neue Ideen zur Manipulation polarer Moleküle in optischen Gittern entwickeln

 

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A05 Resonator-verstärktes Design von Quantenzuständen

 

Leitung:

Klemens Hammerer

Bearbeitung:

Jonas Lammers, Jannis Schnars, Jan-Niclas Siemß, Hashem Zoubi

Kurzbeschreibung:

Wir werden die Resonator-verstärkte dispersive Wechselwirkung von Atomen und Molekülen mit Licht dazu verwenden, um Quantenzustände von Materie zu detektieren und kontrollieren.

 

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A06 Darstellung von Quantenkorrelationen in komplexen Systemen

 

Leitung:

Tobias J. Osborne, Reinhard F. Werner, Klemens Hammerer

Bearbeitung:

Dmytro Bondarenko, Ondrej Cernotik, Lars Dammeier, Terry Farrelly, Tobias Geib, David Reeb, Alexander Roth, Marius Schulte, René Schwonnek

Kurzbeschreibung:

Wir werden Verfahren zur Charakterisierung verschränkter Vielteilchen-Zustände konstruieren, die auf experimentell zugänglichen Größen beruhen, und auch Verletzungen der Bell-Ungleichungen an Neutralatomen ermöglichen.

 

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