QUANTUM - Forschung

Kalte Ionen und Experimentelle Quanteninformation

Prof. Dr. Ferdinand Schmidt-Kaler, Dr. Rene Gerritsma, Dr. Ulrich Poschinger und PD Dr. Kilian Singer

In der Quanteninformationsverarbeitung nutzen wir genuin quantenmechanische Effekte für neuartige, bisher unzugängliche physkalische Anwendungen. Überlagerungszustände und Verschränkung dienen dazu einen Quantenrechner, geheime Informationsübertragung, Simulationen komplexer Materiezustände und verbesserte physikalische Messungen zu realisieren.

Wir untersuchen in unseren Experimenten Systeme, die sich für solche zukünftigen Technologien eignen und entwickeln sie weiter.

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Theoretische Quantenoptik und Quanteninformation

Prof. Dr. Peter van Loock

Das primäre Ziel der Gruppe ist, praktikable Implementationen von Teil- sowie Gesamtprotokollen in der Quanteninformation (Quantenkommunikation, Quantenlogik) theoretisch zu konstruieren und vorzuschlagen. Die Ressourcen (Quantenzustände) und Methoden (zur Manipulation und Messung von Quantenzuständen) dafür entstammen der Quantenoptik, so wie sie heutzutage im Labor zugänglich ist. Aus etwas abstrakterer Perspektive betrachtet sollen dabei gleichzeitig diskrete und kontinuierliche Quantenvariablen zur Kodierung, Kommunikation und Informationsverarbeitung ausgenutzt werden.

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Experimentelle Quantenoptik und Quanteninformation

Prof. Dr. Patrick Windpassinger

Die Forschungsgruppe beschäftigt sich mit der Anwendung von neutralen, kalten und ultrakalten Quantengasen. Das Spektrum reicht dabei von der Verwendung der kalten Atome als Quantenspeicher, Quantensensoren bis hin zur Verwendung als Bausteine für Festkörper-Quantensimulatoren. Dazu bringen wir die, bis auf wenige Mikrokelvin über den absoluten Temperaturnullpunkt abgekühlten Atome, in das Innere von lichtleitenden Fasern, reihen sie in eierkartonartigen Strukturen – sogenannten optischen Gittern – an oder packen ganze Experimentaufbauten in Fallkapseln oder auf Forschungsraketen.

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Experimentelle Atomphysik für fundamentale Tests

Prof. Dr. Dmitry Budker, Dr. Dionysis Antypas, Dr. Nathan Leefer

Unsere Forschung konzentriert experimentelle Test fundamentaler Symmetrien der Natur mit Methoden der Atom-, Molekül- und optischen Physik. Wir entwickeln rein optische Sensoren auf Basis von Atomdampfzellen bzw. Farbzentren in Diamant, Kernspinresonanz im Null- und ultrageringen Feld (ZULF NMR). Forschung der Gruppe beinhaltet Elemente der Elementarteilchen- und Kernphysik, Festkörperphysik und der physikalischen Chemie.

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Laserspektroskopie, Ionenfallen und Anwendungen

 

Antiwasserstoff and Antiprotonen
Prof. J. Walz
Experimente mit gespeicherten und gekühlten Ionen
Prof. K. Blaum (jetzt am MPIK Heidelberg)
Spurenanalyse radiotoxischer Isotope
Dr. G. Passler
Laser-Resonanz-Ionisation zu Spektroskopie und selektiven Anwendungen
PD Dr. K. Wendt

 

Atomic and Neutron Physics

 

Medical Applications of Spin Polarized Gases
Prof. W. Heil / Dr. P. Blümler


Fundamental Applications of Hyperpolarized Gases
Prof. W. Heil / S. Karpuk

 

Precision Physics with Cold Neutrons
Prof. W. Heil / Dr. M. Beck

 

Fundamental Physics with Ultracold Neutrons
Prof. W. Heil / Dr. T. Lauer

            

Neutrinomasse und Detektoren
Bestimmung der Neutrinomasse aus dem Tritium-Betazerfall
Prof. E.W. Otten / Dr. J. Bonn
Kryodetektoren
Prof. P. Egelhof

 

Ultrakalte Quantengase und Experimentelle Quantenoptik

 


Ultrakalte Quantengase in optischen Gittern
Prof. I. Bloch (jetzt an der LMU)
Nachweis und Manipulation einzelner Atome in optischen Gittern
Dr. S. Kuhr / Prof. I. Bloch (jetzt am MPQ)
QAO Logo Elektronenmikroskopie an Quantengasen
Dr. H. Ott (jetzt an der TU Kaiserslautern)
Nanofaser-Photonik und -Quantenoptik
Prof. A. Rauschenbeutel (jetzt an der TU Wien)

 

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