Unsere Gruppe führt Experimente zu folgenden Themen durch: Thermodynamik des Lichts, wie Bose-Einstein-Kondensation von Photonen in Mikrokavitäten, und die Statistik und Dynamik von Photonen in maßgeschneiderten Potentialen. Außerdem untersuchen wir die Topologie und die Quantensimulation mit ultrakalten atomaren Gasen.
Wir sind immer auf der Suche nach Bachelor-, Master- und PhD-Studenten sowie Postdocs. Für weitere Informationen, siehe hier.
Neuigkeiten
Quantengase aus Licht zeigen kritisches Verhalten
In Zusammenarbeit mit der Universität Heidelberg und der Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) haben wir das kritische Verhalten von Photonen in der Nähe eines Phasenübergangs untersucht. Dabei ist es uns erstmals gelungen, kritisches Skalierungsverhalten in einem Quantengas aus Licht nachzuweisen. Die Ergebnisse von Erstautor Leon Kleebank wurden in Science Advances veröffentlicht.
Dr. Kevin Peters erhält Walter-Benjamin-Stipendium der DFG
Im Rahmen des Walter-Benjamin-Projekts wird Dr. Peters Forschungen zur Bose-Einstein-Kondensation von Photonen und zur Nichtgleichgewichts-Quantenoptik durchführen. Der Schwerpunkt des Projekts liegt auf der Kondensation von Photonen direkt in quantenverschränkte Zustände unter Verwendung von optischen Hohlraumexperimenten in Kombination mit Laserspektroskopie, Echtzeitdetektion und theoretischer Modellierung. Ziel der Arbeit ist es, das Verständnis von angetriebenen dissipativen Vielteilchen-Quantensystemen zu verbessern und neue Ansätze zur Erzeugung und Steuerung von Quantenzuständen des Lichts zu entwickeln.
Statistik am Limit: Unser Paper zur Thermodynamik in Zwei-Zustands-Systemen ist erschienen
Mit Thermodynamik verbindet man im Allgemeinen große Systeme, in denen sich viele Teilchen in eine große Anzahl von Zuständen verteilen können. Doch auch Systeme, in denen sich wenige Teilchen auf nur zwei Zustände verteilen können thermodynamischen Gesetzen folgen, wie die Arbeit von Christian und Andreas zeigt. Damit lassen sich zukünftig vielleicht neuartige Lichtquellen bauen, die die Vorzüge von Lasern mit denen von Glühlampen verbinden.
Periodisches Anregen eines Kondensats zeigt die elementaren Anregungen der an ein Bad gekoppelten Photonen
Ein Photonen-Bose-Einstein-Kondensat (BEC) ist ein Zustand des Lichts, in dem Photonen den Grundzustand eines optischen Resonator einnehmen, wenn sie mit einem Material im thermischen Gleichgewicht - zum Beispiel Molekülen bei Raumtemperatur - ins Gleichgewicht kommen. Durch die schwache Kopplung zwischen Photonen und Farbstoffmolekülen zeigt das System neue Resonanzen, erzeugt durch die elementaren Anregungen des Systems. Diese erlauben es, tiefere Einblicke in das Zusammenspiel zwischen Kopplung, Antrieb und Verlusten zu erhalten.
Forschung
© H. Brammer/U Bonn
Erbium-Experiment: Topologie mit ultrakalten Atomen
© AG Weitz
Rubidium-Experiment:
Quantensimulation
© U. Vogl / AG Weitz
Ultradichte Gase: Laserkühlung & Spektroskopie
© AG Weitz
Spektroskopie von Gasen unter hohem Druck: Neuartige Lichtquellen im VUV
© T. Damm/U Bonn
Bose-Einstein-Kondensation von Photonen: Statistische Physik
© C. Kurtscheid/U Bonn
