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 Speicherdauer von Qubits für Quantencomputer weiter verbessert
09.12.2016 | Forschungszentrum Jülich

nachricht Elektronenautobahn im Kristall
09.12.2016 | Julius-Maximilians-Universität Würzburg

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: Elektronenautobahn im Kristall

Physiker der Universität Würzburg haben an einer bestimmten Form topologischer Isolatoren eine überraschende Entdeckung gemacht. Die Erklärung für den Effekt findet sich in der Struktur der verwendeten Materialien. Ihre Arbeit haben die Forscher jetzt in Science veröffentlicht.

Sie sind das derzeit „heißeste Eisen“ der Physik, wie die Neue Zürcher Zeitung schreibt: topologische Isolatoren. Ihre Bedeutung wurde erst vor wenigen Wochen...

Im Focus: Electron highway inside crystal

Physicists of the University of Würzburg have made an astonishing discovery in a specific type of topological insulators. The effect is due to the structure of the materials used. The researchers have now published their work in the journal Science.

Topological insulators are currently the hot topic in physics according to the newspaper Neue Zürcher Zeitung. Only a few weeks ago, their importance was...

Im Focus: Rätsel um Mott-Isolatoren gelöst

Universelles Verhalten am Mott-Metall-Isolator-Übergang aufgedeckt

Die Ursache für den 1937 von Sir Nevill Francis Mott vorhergesagten Metall-Isolator-Übergang basiert auf der gegenseitigen Abstoßung der gleichnamig geladenen...

Im Focus: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Firmen- und Forschungsnetzwerk Munitect tagt am IOW

08.12.2016 | Veranstaltungen

NRW Nano-Konferenz in Münster

07.12.2016 | Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Hochgenaue Versuchsstände für dynamisch belastete Komponenten – Workshop zeigt Potenzial auf

09.12.2016 | Seminare Workshops

Ein Nano-Kreisverkehr für Licht

09.12.2016 | Physik Astronomie

Pflanzlicher Wirkstoff lässt Wimpern wachsen

09.12.2016 | Biowissenschaften Chemie