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
Unser Team hat an der Implementierung eines atominterferometrischen Quantensensors für Vibrationen, Expansionsraten von Atomwolken und Photonenrückstößen an Bord der Internationalen Raumstation ISS mitgewirkt, die vom Cold Atom Laboratory CAL der NASA durchgeführt wurde.
Weitere Informationen finden Sie in der Veröffentlichung . Nature Communications 15, 6414 (2024)
Since elapsed time is intertwined with the trajectory of a particle, concepts like proper time cannot be easily transferred to the quantum world: Researchers at TU Darmstadt unveil the time measured by a clock during quantum tunneling.
P. Schach & E. Giese
A unified theory of tunneling times promoted by Ramsey clocks
Science Advances 10, eadl6078 (2024)
Die Wissenschaftlerin Sabine Hossenfelder berichtet über unseren Artikel auf . Außerdem wird unser Artikel in einem Beitrag Youtube von Christian J. Meier sowie im Spektrum der Wissenschaft Was ist „Zeit“ für Quantenteilchen? vorgestellt. Tempokontrolle für scheinbar überlichtschnelle Teilchen
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. Ein vorbereitender Workshop, der institutionelle Unterstützung für internationale Projekte und Kooperationen zu diesem Thema vorbereitet hat, führte zu einem sowie einer Überblicksartikel, zu der wir mehrere Beiträge lieferten. 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. Unsere Forschung zu Dunkler Materie wird auch in einem Beitrag Scilight 2024, 041108 (2024) von Christian J. Meier vorgestellt. Mit Atomwolken die rätselhafte Dunkle Materie detektieren