Exploiting quantum optics for sensing and fundamental questions.
Die Arbeitsgruppe Theoretische Quantenoptik am der TU Darmstadt untersucht theoretisch die Quanteneigenschaften von Licht, Materie und deren Wechselwirkung. Unsere Forschung konzentriert sich auf quantenmechanische Tests fundamentaler Physik sowie auf die Entwicklung von Quantentechnologien für Sensorik und Metrologie. Hochpräzise Messungen der Schwerkraft führen uns an die Schnittstelle zweier Felder, nämlich der Quantenmechanik und der Relativitätstheorie, und manchmal sogar in den Weltraum. Unsere Interessen reichen von Quantengasen bis zur Atomoptik, von nichtlinearen quantenoptischen Effekten bis zur Atominterferometrie und von der Quantenmetrologie bis zur Inertialsensorik. Obwohl wir an theoretischer und fundamentaler Physik arbeiten, bemühen wir uns, Verbindungen zur experimentellen Realität nicht zu verlieren. Institut für Angewandte Physik
Atominterferometrie ist ein sich rasch entwickelnder Forschungsfeld an der Schnittstelle zwischen Anwendungen und Grundlagenphysik. Schon heute übersteigen einige Aufbauten die Dimensionen von typischen Laborexperimenten. Noch größere Quantensensoren auf der 100- oder 1000-Meter-Skala sind geplant, um bestehende Gravitationswellendetektoren oder die laufende Suche nach dunkler Materie zu ergänzen. Die Arbeitsgruppe Theoretische Quantenoptik an der TU Darmstadt leistet zusammen mit ihren Partnern einen aktiven Beitrag zu diesen Bemühungen und hat mehrere Beiträge in einer veröffentlicht, die diesem Thema gewidmet ist, um institutionelle Unterstützung für internationale Projekte und Kooperationen zu erhalten. In diesem Zusammenhang haben wir die Sonderausgabe der Atome in solchen Sensoren untersucht, atomoptische Manipulation verglichen und Ideen entwickelt, wie man die Dimensionen der verschiedene Designs von Detektoren für dunkle Materie optimal ausnutzen kann. Unsere Ideen wurden in einem kurzen populärwissenschaftlichen Artikel in geplanten Detektoren vorgestellt und als Editor's Pick von AVS Quantum Science hervorgehoben. Scilight 2024, 041108 (2024)
Wir beglückwünschen Pierre Agostini, Ferenc Krausz und Anne L’Huillier zum Erhalt des „für experimentelle Methoden, die Attosekunden-Lichtimpulse zur Untersuchung der Dynamik von Elektronen in Materie erzeugen”. Nobelpreises für Physik 2023
Solche Pulse werden oft zur Realisierung von Attosekunden-Uhren verwendet, die es ermöglichen, den Einfluss der Zeit bei Tunnelprozessen zu untersuchen. Diese Konzepte stehen in direktem Zusammenhang zu unseren Bestrebungen im Bereich des Tunneleffekts, die im Rahmen von untersucht werden. QUANTUS+