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 Lange Speicherung photonischer Quantenbits für globale Teleportation
12.12.2017 | Max-Planck-Institut für Quantenoptik

nachricht Einmal durchleuchtet – dreifacher Informationsgewinn
11.12.2017 | Friedrich-Schiller-Universität Jena

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: Long-lived storage of a photonic qubit for worldwide teleportation

MPQ scientists achieve long storage times for photonic quantum bits which break the lower bound for direct teleportation in a global quantum network.

Concerning the development of quantum memories for the realization of global quantum networks, scientists of the Quantum Dynamics Division led by Professor...

Im Focus: Electromagnetic water cloak eliminates drag and wake

Detailed calculations show water cloaks are feasible with today's technology

Researchers have developed a water cloaking concept based on electromagnetic forces that could eliminate an object's wake, greatly reducing its drag while...

Im Focus: Neue Einblicke in die Materie: Hochdruckforschung in Kombination mit NMR-Spektroskopie

Forschern der Universität Bayreuth und des Karlsruhe Institute of Technology (KIT) ist es erstmals gelungen, die magnetische Kernresonanzspektroskopie (NMR) in Experimenten anzuwenden, bei denen Materialproben unter sehr hohen Drücken – ähnlich denen im unteren Erdmantel – analysiert werden. Das in der Zeitschrift Science Advances vorgestellte Verfahren verspricht neue Erkenntnisse über Elementarteilchen, die sich unter hohen Drücken oft anders verhalten als unter Normalbedingungen. Es wird voraussichtlich technologische Innovationen fördern, aber auch neue Einblicke in das Erdinnere und die Erdgeschichte, insbesondere die Bedingungen für die Entstehung von Leben, ermöglichen.

Diamanten setzen Materie unter Hochdruck

Im Focus: Scientists channel graphene to understand filtration and ion transport into cells

Tiny pores at a cell's entryway act as miniature bouncers, letting in some electrically charged atoms--ions--but blocking others. Operating as exquisitely sensitive filters, these "ion channels" play a critical role in biological functions such as muscle contraction and the firing of brain cells.

To rapidly transport the right ions through the cell membrane, the tiny channels rely on a complex interplay between the ions and surrounding molecules,...

Im Focus: Stabile Quantenbits

Physiker aus Konstanz, Princeton und Maryland schaffen ein stabiles Quantengatter als Grundelement für den Quantencomputer

Meilenstein auf dem Weg zum Quantencomputer: Wissenschaftler der Universität Konstanz, der Princeton University sowie der University of Maryland entwickeln ein...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Innovative Strategien zur Bekämpfung von parasitären Würmern

08.12.2017 | Veranstaltungen

Hohe Heilungschancen bei Lymphomen im Kindesalter

07.12.2017 | Veranstaltungen

Der Roboter im Pflegeheim – bald Wirklichkeit?

05.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

E-Mobilität: Neues Hybridspeicherkonzept soll Reichweite und Leistung erhöhen

12.12.2017 | Energie und Elektrotechnik

Wie Brände die Tundra langfristig verändern

12.12.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Gefäßregeneration: Wie sich Wunden schließen

12.12.2017 | Medizin Gesundheit