EXC 158:  Münchner Zentrum für fortgeschrittene Photonik (MAP)

• Fachliche Zuordnung: Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen ; Medizin
• Förderung: Förderung von 2006 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 24819222

Photonenbasierte Techniken werden entscheidend die wissenschaftlich-technologischen Fortschritte im 21. Jahrhundert beeinflussen. Für ein vertieftes Verständnis der Natur wird die Photonik mit ihrem Potenzial, maßgeschneidertes Licht bei bisher unerreichten Feldstärken und Frequenzen zu erzeugen, Schlüsseltechnologien für verschiedenste Wissenschaftsbereiche bereitstellen. Sei es, dass winzige Unterschiede zwischen Materie und Antimaterie gefunden oder Teilchen mit bisher unerreichten Feldstärken beschleunigt werden sollen oder die Grenzen der Miniaturisierung und Geschwindigkeit von elektronischen Bauteilen untersucht und durch Neuentwicklungen bei Hard- und Software (z.B. molekulare Elektronik, Quanteninformatik) durchbrochen werden sollen; ob Struktur und Dynamik von Proteinen mit atomarer Auflösung bestimmt, ihre Funktion verstanden oder auf mikroskopischer Ebene manipuliert oder ob Krebsdiagnose und -therapie verbessert werden soll.
In den meisten Fällen stellt höchstentwickelte Photonik die Schlüsseltechnologien dafür bereit, sowohl durch kohärente Lichtquellen und den auf ihnen basierenden Untersuchungs- und Manipulationstechniken mikroskopischer Vorgänge als auch durch lasergetriebene Teilchenquellen. Viele der Werkzeuge, die für die erfolgreiche Bearbeitung der obigen und anderer Aufgabenstellungen im 21. Jahrhundert unerlässlich sind, wurden von Wissenschaftlern des Munich-Centre for Advanced Photonics (MAP) mit als erste entwickelt. Dazu zählen beispielsweise die präzise Vermessung optischer Frequenzen, Pionierarbeiten auf der Attosekunden-Zeitskala, die vollständige Kontrolle ultraintensiver Lichtwellenzüge, Hohlraum-Quantenelektrodynamik, neue Ansätze zur Quanteninformationsverarbeitung und zur Manipulation von kalten Atomen und Molekülen, sowohl isoliert oder in Bose-Einstein-Kondensaten, neuartige Techniken zur zeitaufgelösten Molekülspektroskopie und lasergetriebene Teilchenquellen.
Die führende Rolle, die Münchner Gruppen in zahlreichen relevanten Forschungsgebieten spielen, bietet eine hervorragende Grundlage für das neue Zentrum, eine Infrastruktur für Photonik sowie ein Netzwerk aus Physikern, Biologen und Medizinern aufzubauen, die ihresgleichen suchen, um damit zum einen wissenschaftliche und technologische Ziele von großer Bedeutung zu erreichen.

• DFG-Verfahren: Exzellenzcluster
• Antragstellende Institution: Ludwig-Maximilians-Universität München
• Mitantragstellende Institution: Technische Universität München (TUM)
• Beteiligte Institution: Helmholtz Zentrum München; Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt; Max-Planck-Institut für Quantenoptik (MPQ)
• Sprecher: Professor Dr. Ferenc Krausz, Ph.D.
• stellvertr. Sprecher: Professor Dr. Michael Molls
• beteiligte Wissenschaftlerinnen / beteiligte Wissenschaftler: Professor Dr. Fabian Bamberg; Professor Dr. Johannes V. Barth; Professor Dr. Claus Belka; Professorin Dr. Paola Coan; Professor Dr. Günther Dollinger; Professor Dr. Wolfgang Domcke; Professor Dr. Eleftherios Goulielmakis, Ph.D.; Professor Dr. Theodor W. Hänsch; Professor Dr. Stefan Karsch; Professor Dr. Reinhard Kienberger; Professor Dr. Ulf Kleineberg; Professorin Dr. Gabriele Multhoff; Professor Dr. Franz Pfeiffer; Professor Dr. Maximilian Reiser; Professor Dr. Eberhard Riedle; Professor Dr. Hartmut Ruhl; Professor Dr. Jörg Schreiber; Dr. Zsuzsanna Slattery-Major; Professor Dr. Thomas Udem; Professorin Dr. Regina de Vivie-Riedle; Professor Dr. Jan J. Wilkens; Professor Dr. Vladislav Yakovlev; Professor Dr. Wolfgang Zinth