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QUEST Research Training für Bachelor

Korrelationen zwischen Zeitabhängigkeiten bestimmter fundamentaler Naturkonstanten

 

Leitung:

QUEST-Leibniz-Forschungsschule

Bearbeitung:

Marco Zagermann

Kurzbeschreibung:

Grundkenntnisse in Feldtheorie, ART oder Stringtheorie sind für diese Arbeit nützlich. Je nach Vorkenntnissen könnte das z.B. im Rahmen von Stringkompaktifizierungen geschehen, oder auch auf niedrigerem Niveau in einfacheren Feldtheoriemodellen und auch als einführende Literaturarbeit konzipiert werden.

 

 

Laserinterferometrie am AEI 10m-Prototype Interferometer

 

Leitung:

QUEST Leibniz Forschungsschule

Bearbeitung:

Stefan Goßler

Kurzbeschreibung:

Um das Ziel des AEI 10m Prototypinterferometers, eine Empfindlichkeit unterhalb des Quantenlimits, zu erreichen, müssen alle relevanten optischen Komponenten an speziellen mehrfach kaskadierten Pendeln aufgehängt werden. Diese Pendel dienen der Vibrationsisolation und sind derart designed, dass das thermisches Rauschen der Mechanik minimal ist. Dazu werden die Interferometerspiegel an hauchdünnen (ca. 20µm Durchmesser) Glasfasern aufgehängt. Dieses QUEST Research Training Projekt befasst sich mit dem Zusammenbau der Pendelauhängungen und dem Aufbau der Interferometeroptiken im Ultrahochvakuumsystem.

 

 

Gepulster Femtosekunden-Hochleistungs-Festkörperlaser

 

Leitung:

QUEST-Leibniz-Forschungs-Schule

Bearbeitung:

Uwe Morgner

Kurzbeschreibung:

Für diverse Anwendungen in Physik, Ingenieurwesen und in den Lebenswissenschaften sind Hochleistungslaser notwendig. In diesem Projekt werden anhand von einfachen Systemen die grundlegenden Konzepte der Pulserzeugung und -formung erarbeitet und ausprobiert. Man erlernt dabei praktische Fertigkeiten der Optik-Justage.

 

 

Strahlungserzeugung im extremen UV

 

Leitung:

QUEST-Leibniz-Forschungsschule

Bearbeitung:

Milutin Kovacev

Kurzbeschreibung:

Im Rahmen des Forschungsprojekts soll die Erzeugung von hohen Harmonischen durch Hochleistungslasersysteme studiert werden. Es können Erfahrungen gesammelt werden im Bereich der ultrakurzpuls Optik, Elektronik und der Stark-Feld Physik.

 

 

Einzelne Ionen auf Knopfdruck

 

Leitung:

QUEST-Leibniz-Forschungsschule

Bearbeitung:

Piet Schmidt

Kurzbeschreibung:

In allen Ionenfallenexperimenten in der Quantenoptik wie beispielsweise in optischen Uhren, in der Präzisionsspektroskopie und in Ionen-basierten Quantencomputern werden wenige bis hin zu einzelnen Ionen benötigt. Zur Erzeugung dieser Ionen werden gerichtete Atomstrahlen durch elektrisches Heizen eines mit dem zu ionisierenden Material gefüllten Metall oder Keramik Röhrchens erzeugt und anschließend mit Lasern ionisiert. In diesem Projekt soll der Betrieb eines solchen Ofens optimiert und verschiedene Verfahren des Betriebes getestet werden. Zusätzlich soll als alternative Methode zur Erzeugung des Atomstrahls das Verfahren der Laserablation untersucht werden. Der erzeugte Atomstrahl wird mittels Laserfluoreszenz und einer Schwingquarzwaage in einer UHV Vakuumapparatur analysiert.

 

 

Analyse von Sensordaten der Schwerefeld-Satellitenmissionen GRACE und GOCE

 

Leitung:

QUEST-Leibniz-Forschungsschule

Bearbeitung:

Jakob Flury

Kurzbeschreibung:

Signalverarbeitung, Modellierung und wissenschaftliches Programmieren für Akzelerometer, Mikrowellenranging, Laserinterferometrie, Sternkameras

 

 

Spinkohärenz in Halbleitern

 

Leitung:

QUEST-Leibniz-Forschungsschule

Bearbeitung:

Jens Hübner

Kurzbeschreibung:

Spins in Halbleitern und Halbleiternanostrukturen gelten als aussichtsreiche Kandidaten für die Realisierung von Modulen zur Quanteninformationsverarbeitung auf Festkörperbasis. In diesem Projekt wird mittels optischer Spektroskopie die Kohärenzzeit von Elektronenspins in dem technologisch wichtigen Halbleitermaterial GaAs untersucht. Im Mittelpunkt steht dabei die Erforschung der Mechanismen welche zur Dekohärenz der Elektronenspins führen. Die angewandte experimentelle Methode ist laserbasierte Hanlé-Deopolarisation bei kryogenen Temperaturen. Das Projekt fördert den Umgang mit Halbleiterlaser-Spektroskopie, Optik, Tieftemperatur und Vakuum-Technik und legt einen Schwerpunkt in der Halbleiterphysik.

 

 

Dynamik von Quantensystemen bei Kopplung an externe und eigene Gravitationsfelder

 

Leitung:

QUEST-Leibniz-Forschungsschule

Bearbeitung:

Domenico Giulini

Kurzbeschreibung:

Die Kopplung der Schrödingergleichung an äußere Gravitationsfelder lässt gewisse Freiheiten zu, die klassifiziert und auf beobachtbare Effekte hin untersucht werden sollen. Eigene Vorarbeiten existieren.

 

 

QUEST Research Training für Master

Korrelationen zwischen Zeitabhängigkeiten bestimmter fundamentaler Naturkonstanten

 

Leitung:

QUEST-Leibniz-Forschungsschule

Bearbeitung:

Marco Zagermann

Kurzbeschreibung:

Grundkenntnisse in Feldtheorie, ART oder Stringtheorie sind für diese Arbeit nützlich. Je nach Vorkenntnissen könnte das z.B. im Rahmen von Stringkompaktifizierungen geschehen, oder auch auf niedrigerem Niveau in einfacheren Feldtheoriemodellen und auch als einführende Literaturarbeit konzipiert werden.

 

 

Laserinterferometrie am AEI 10m-Prototype Interferometer

 

Leitung:

QUEST Leibniz Forschungsschule

Bearbeitung:

Stefan Goßler

Kurzbeschreibung:

Um das Ziel des AEI 10m Prototypinterferometers, eine Empfindlichkeit unterhalb des Quantenlimits, zu erreichen, müssen alle relevanten optischen Komponenten an speziellen mehrfach kaskadierten Pendeln aufgehängt werden. Diese Pendel dienen der Vibrationsisolation und sind derart designed, dass das thermisches Rauschen der Mechanik minimal ist. Dazu werden die Interferometerspiegel an hauchdünnen (ca. 20µm Durchmesser) Glasfasern aufgehängt. Dieses QUEST Research Training Projekt befasst sich mit dem Zusammenbau der Pendelauhängungen und dem Aufbau der Interferometeroptiken im Ultrahochvakuumsystem.

 

 

Gepulster Femtosekunden-Hochleistungs-Festkörperlaser

 

Leitung:

QUEST-Leibniz-Forschungs-Schule

Bearbeitung:

Uwe Morgner

Kurzbeschreibung:

Für diverse Anwendungen in Physik, Ingenieurwesen und in den Lebenswissenschaften sind Hochleistungslaser notwendig. In diesem Projekt werden anhand von einfachen Systemen die grundlegenden Konzepte der Pulserzeugung und -formung erarbeitet und ausprobiert. Man erlernt dabei praktische Fertigkeiten der Optik-Justage.

 

 

Strahlungserzeugung im extremen UV und Anwendungen

 

Leitung:

QUEST-Leibniz-Forschungsschule

Bearbeitung:

Milutin Kovacev

Kurzbeschreibung:

Im Rahmen des Forschungsprojekts soll die Erzeugung von hohen Harmonischen durch Hochleistungslasersysteme studiert werden. Es können Erfahrungen gesammelt werden im Bereich der ultrakurzpuls Optik, Elektronik und der Stark-Feld Physik. Die erzeugten ultrakurzen Laserpulse haben attosekunden Pulsdauern und sollen in diesem Projekt zur zeitaufgelösten Spektroskopie verwendet werden.

 

 

Was Sie schon immer über akusto-optische Modulatoren wissen wollten, aber bisher nie zu fragen wagten

 

Leitung:

QUEST-Leibniz-Forschungsschule

Bearbeitung:

Piet Schmidt

Kurzbeschreibung:

Akusto-optische Modulatoren (AOMs) sind optische Bauteile, welche sowohl die Frequenz, als auch die Ausbreitungsrichtung von Licht beeinflussen können. Dies geschieht durch Beugung von Licht an Schallwellen in einem Festkörper. AOMs finden insbesondere als sehr schnelle An- und Ausschalter für Laserstrahlen Verwendung, sodass sie in vielen verschiedenen optischen Aufbauten von großem Nutzen sind. Besonders in Spektroskopie-Experimenten, optischen Uhren und in der Quanteninformationsverarbeitung führen Störeffekte zu Frequenzveränderungen („Chirp“) beim Schalten. In diesem Forschungsprojekt soll durch An- und Ausschalten eines AOMs aus einem kontinuierlichen Laserstrahl gepulstes Licht erzeugt werden. Die Eigenschaften des gepulsten Lichts sollen in einem interferometrischen Aufbau mit denen des Eingangsstrahles verglichen werden. Dabei sind unter anderem der Einfluss von Temperaturänderungen, sowie der Pulsdauer und Leistung auf Intensitätsfluktuationen und Phasenverschiebungen, von Interesse. Die Messungen finden eine direkte Anwendung im Aufbau des Uhrenlasers für die Aluminium Quantenlogik-Uhr.

 

 

Dynamik von Quantensystemen bei Kopplung an externe und eigene Gravitationsfelder

 

Leitung:

QUEST-Leibniz-Forschungsschule

Bearbeitung:

Domenico Giulini

Kurzbeschreibung:

Die Kopplung der Schrödingergleichung an äußere Gravitationsfelder lässt gewisse Freiheiten zu, die klassifiziert und auf beobachtbare Effekte hin untersucht werden sollen. Eigene Vorarbeiten existieren.