Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Schnappschüsse der Quantenwelt

04.12.2012
Physiker erhalten ERC Starting Grant mit bis zu 1,5 Millionen Euro

In der Welt der Quantenphysik läuft vieles ultraschnell ab. Das Wechselspiel der mikroskopisch kleinen Bausteine – Atome, Elektronen oder Elementarmagneten – vollzieht sich in Bruchteilen einer Sekunde, sogenannten Femtosekunden.


Das Bild zeigt eine künstlerische Darstellung von Elektronen, die sich mit Licht mischen. Im Hintergrund werden Elektronen (blaue Kugeln) durch einen Laserblitz erzeugt. Wenn die Elektronen ein Lichtfeld (roter Lichtschleier) durchlaufen, das von zwei Spiegeln eingeschlossen wird, verbinden sie sich mit Photonen (Wellenlinien). Eine solche ultraschnelle Erzeugung von Licht-Materie-Mischzuständen führt zu einer neuen Klasse von quantenphysikalischen Prozessen, die im Rahmen des geförderten Projekts erstmals beobachtet werden sollen.

Foto: Prof. Dr. Rupert Huber

Was dabei genau geschieht, wollen Prof. Dr. Rupert Huber und seine Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter am Institut für Experimentelle und Angewandte Physik der Universität Regensburg in einem neuen Forschungsprojekt untersuchen. Das Projekt mit dem Titel „Ultraschnelle Quantenphysik auf der Sub-Zyklen-Zeitskala (QUANTUMsubCYCLE)“ wird in den nächsten fünf Jahren durch einen Starting Grant des Europäischen Forschungsrats (ERC) mit bis zu 1,5 Millionen Euro gefördert.

Um kleinste Teilchen wie Elektronen zu beobachten, muss man schon sehr genau hinsehen. Der Umstand, dass ihre Welt zudem nicht den uns vertrauten Gesetzen der klassischen Physik gehorcht, macht solche Untersuchungen zu einer besonderen Herausforderung. Huber und seine Arbeitsgruppe wollen die Prozesse der Quantenwelt deshalb in extremer Zeitlupe verfolgen, verstehen und schließlich auch kontrollieren. Das Team bedient sich dazu extrem kurzer Lichtblitze von Lasersystemen, die extra dafür an der Universität Regensburg entwickelt werden. Die Lichtblitze liefern Schnappschüsse der Quantenwelt, die dann wiederum – ähnlich einem langsam abgespielten „Daumenkino“ – zu einem Film zusammengefügt werden können.
Huber und seinen Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern gelang es vor Kurzem, mit einer weltweit einzigartigen Laseranlage spezielle Lichtimpulse zu erzeugen. Diese sind nicht nur denkbar kurz, sondern halten auch den Weltrekord für höchste Intensitäten im Terahertzbereich – dem weitgehend unerforschten Spektralbereich zwischen Mikrowellen- und Infrarotstrahlung. Ultraschnelle Physik kann dabei mit höchster Präzision beobachtet werden kann.

Die Förderung durch den ERC ermöglicht es Huber und seinem Team, noch präzisere Lichtimpulse zu erzeugen und diese zur Lösung wichtiger Probleme der Festkörperphysik und der Quantenoptik zu nutzen. So geht es unter anderem um die Frage, wie Licht selbst mit Materie wechselwirkt. Die Forschung an ungewöhnlichen Mischteilchen – halb Elektron, halb Licht – hat durch die Verleihung des diesjährigen Nobelpreises für Physik an Serge Haroche und David Wineland besondere Brisanz gewonnen. Ergebnisse werden aber auch mit Blick auf praktische Herausforderungen erwartet. So könnten die gewonnenen Erkenntnisse langfristig wegweisend für neue Höchstgeschwindigkeitselektronik oder superschnelle Datenspeicher der Zukunft werden.
Die Starting Grants des ERC unterstützen junge Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler beim Aufbau einer eigenen Arbeitsgruppe und ermöglichen die Konsolidierung ihrer unabhängigen Forschungstätigkeit in Europa. Die Grants werden im Wettbewerb an herausragende Forscherinnen und Forscher vergeben. Alleiniges Auswahlkriterium ist die wissenschaftliche Exzellenz der Antragsteller und der Projektvorschläge. ERC Starting Grants können für bis zu 5 Jahre beantragt werden und beinhalten ein maximales Projektbudget von bis zu 1,5 Millionen Euro.

Weiterführende Informationen zu den Starting Grants des ERC:
http://www.eubuero.de/erc-stg.htm

Ansprechpartner für Medienvertreter:
Prof. Dr. Rupert Huber
Universität Regensburg
Institut für Experimentelle und Angewandte Physik
Tel.: 0941 943-2070
Rupert.Huber@physik.uni-regensburg.de
http://www.physik.uni-regensburg.de/forschung/huber/

Alexander Schlaak | idw
Weitere Informationen:
http://www.eubuero.de/erc-stg.htm
http://www.physik.uni-regensburg.de/forschung/huber/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Genauer messen in kurzer Zeit
10.02.2016 | Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB)

nachricht Ein Stern im Rampenlicht
10.02.2016 | ESO Science Outreach Network - Haus der Astronomie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Weltweit genaueste optische Einzelionen-Uhr

Als erste Forschergruppe weltweit haben Atomuhren-Spezialisten der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) jetzt eine optische Einzelionen-Uhr gebaut, die eine bisher nur theoretisch vorhergesagte Genauigkeit erreicht. Ihre optische Ytterbium-Uhr erreichte eine relative systematische Messunsicherheit von 3 E-18. Die Ergebnisse sind in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Physical Review Letters veröffentlicht.

Als erste Forschergruppe weltweit haben Atomuhren-Spezialisten der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) jetzt eine optische Einzelionen-Uhr gebaut, die...

Im Focus: The most accurate optical single-ion clock worldwide

Atomic clock experts from the Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) are the first research group in the world to have built an optical single-ion clock which attains an accuracy which had only been predicted theoretically so far. Their optical ytterbium clock achieved a relative systematic measurement uncertainty of 3 E-18. The results have been published in the current issue of the scientific journal "Physical Review Letters".

Atomic clock experts from the Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) are the first research group in the world to have built an optical single-ion clock...

Im Focus: Autonome Nanosatelliten in Arbeit

Zwei neue Weltraumprojekte werden an der Universität Würzburg vorbereitet: Sie sollen unter anderem die Beobachtung von Planeten und die autonome Fehlerkorrektur an Bord von Satelliten ermöglichen. Das Bundeswirtschaftsministerium fördert die Projekte mit rund 1,6 Millionen Euro.

Wirbelstürme erkennen, die über den Mars fegen. Meteore detektieren, die auf die Erde hinabstürzen. Ungewöhnliche Blitze erforschen, die aus der Erdatmosphäre...

Im Focus: Goodbye ground control: autonomous nanosatellites

The University of Würzburg has two new space projects in the pipeline which are concerned with the observation of planets and autonomous fault correction aboard satellites. The German Federal Ministry of Economic Affairs and Energy funds the projects with around 1.6 million euros.

Detecting tornadoes that sweep across Mars. Discovering meteors that fall to Earth. Investigating strange lightning that flashes from Earth's atmosphere into...

Im Focus: Fließphänomene an festen Oberflächen: Grenzflächengeschwindigkeit als wichtige Größe nachgewiesen

Wie man bewirken kann, dass Flüssigkeiten auf festen Oberflächen fast wie ein Schlitten gleiten können, haben jetzt Physiker der Saar-Universität gemeinsam mit Forscherkollegen aus Paris gezeigt: Möglich ist das durch Beschichtungen, die an der Grenzfläche zwischen Flüssigkeit und Oberfläche ein Rutschen der Flüssigkeit provozieren. In der Folge vergrößern sich auch die mittlere Fließgeschwindigkeit und der Durchsatz. Gezeigt wurde dies am Verhalten von Tropfen auf verschieden beschichteten Oberflächen beim Übergang in den Gleichgewichtszustand. Die Ergebnisse könnten für die Optimierung industrieller Prozesse nutzbar sein, beispielsweise zur Verarbeitung von Kunststoffen.

Die Studie wurde in der Fachzeitschrift PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America) veröffentlicht.

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Deutsche Gesellschaft für Verhaltensmedizin und Verhaltensmodifikation tagt in Mainz

10.02.2016 | Veranstaltungen

Bericht zur weltweiten Lage der Bestäuber

10.02.2016 | Veranstaltungen

18. Chemnitzer Linux-Tage: "Es ist Dein Projekt"

10.02.2016 | Veranstaltungen

 
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Weltweit genaueste optische Einzelionen-Uhr

10.02.2016 | Geowissenschaften

Genauer messen in kurzer Zeit

10.02.2016 | Physik Astronomie

Protein steuert Fetteinlagerung und Leberstoffwechsel

10.02.2016 | Förderungen Preise