Lichtteilchen (Photonen) kommen als winzige, unteilbare Portionen vor. Viele Tausend dieser Licht-Portionen lassen sich zu einem einzigen Super-Photon verschmelzen, wenn man sie genügend konzentriert und abkühlt. Die einzelnen Teilchen sind dann gar nicht mehr voneinander zu unterscheiden. Dazu gehören auch thermalisierte Photonen in Farbstofflösungen, die wir 2010 als erste Forschungsgruppe in optischen Resonatoren beobachten konnten. Die Thermalisierung der Photonen ermöglicht eine direkte Kühlung der Kondensate in mikrostrukturierte Potenziale.
In unserem Projekt wollen wir gekoppelte Kondensate nutzen, bei den die Potenziale für Photonen durch direkte Strukturierung erreicht werden. Somit lassen sich Mikrokondensate realisieren, die Kopplung und damit die Tunnelrate zwischen benachbarten Kondensaten kann im Idelafall gesteuert werden.
Langfristig soll die photonische Plattform zur Quantensimulationen komplexer Phänomene der Physik genutzt werden, in einem ersten Schritt visieren wir die photonische Simulation des Quanten-Hall-Effekts. Dabei wird Licht verwendet, um physikalischen Eigenschaften zu simulieren, die in elektronischen Systemen nur unter extremen Bedingungen (niedrige Temperaturen, hohes Magnetfeld) beobachtet werden. Unser Vorhaben wird für 3 Jahre von der VolkswagenStiftung gefördert.