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Forschungsbereich | Quanten-Engineering

Optischer Aufbau zur Präparation des Laserlichts für eine doppelte magneto-optische Falle für die Elemente Rubidium und Kalium. Foto: Oliver Topic

Die speziellen Eigenschaften des Laserlichts bilden die Basis einer Vielzahl moderner experimenteller Methoden. Beispielsweise erlaubt der Einsatz von Lasern die gezielte Manipulation innerer Freiheitsgrade atomarer und molekularer Systeme und ermöglicht Messungen auf der Quantenebene. Laserinterferometer werden verstärkt in der Hochpräzisions-Messtechnologie verwendet, unter anderem auch zur Bestimmung extrem kleiner Längenänderungen, wie beispielsweise bei der Suche nach Gravitationswellen oder in der Präzisionsgeodäsie.

QUEST verbindet im Forschungsbereich „Quantum Engineering“ die experimentellen und theoretischen Methoden verschiedener Disziplinen, um damit neue Kontrollmechanismen für Quantensysteme zu schaffen und zu erforschen. Im Fokus der Forschungsaktivitäten stehen dabei die Kombination von Quantensystemen aus stark korrelierten Atomen und Festkörpern sowie die Wechselwirkung von nichtklassischen Lichtfeldern mit atomaren Ensembles. Als besondere Herausforderung werden ergänzend verschränkte Quantenzustände aus Licht und massiven Testmassen studiert.

Die Ergebnisse im Bereich „Quantum Engineering“ sind direkte Zuarbeiten für den Forschungsbereich „Quantum Sensors“, in dem solche Systeme der Quantenmetrologie völlig neue Perspektiven eröffnen werden. Gemeinsam mit den Fortschritten der Raum-Zeit-Forschung ergibt sich so die Chance, fundamentale physikalische Fragen zu beant- worten und den Weg für zukünftige Forschungsvorhaben wie die Gravitationswellenastronomie oder neuartige Quantentechnologien zu ebnen.