SFB 925:  Licht-induzierte Dynamik und Kontrolle korrelierter Quantensysteme

Fachliche Zuordnung Physik
Förderung Förderung von 2011 bis 2023
Projektkennung Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 170620586
 

Projektbeschreibung

Die Suche nach einem universellen Verständnis und einer akkuraten Beschreibung von wechselwirkenden Quantenvielteilchensystemen ist nach wie vor eines der fundamentalsten und komplexesten Probleme der Physik. Bekanntermaßen spielt die Wechselwirkung zwischen Teilchen in Form starker Korrelationen in vielen physikalischen Systemen eine dominierende Rolle. Dabei treten besonders faszinierende Phänomene zutage, wie etwa die Hochtemperatur-Supraleitung oder der gebrochenzahlige Quanten-Hall Effekt. Während das Verständnis von Grundzustandseigenschaften korrelierter Vielteilchensysteme mittlerweile verhältnismäßig gut ist, stößt man nach wie vor auf viel Unbekanntes wenn man darüberhinausgehend nach der Dynamik derartiger komplexer Systeme fragt. Selbst Antworten auf fundamentale physikalische Fragestellungen entziehen sich diesbezüglich bisher weitestgehend unserer Kenntnis.Der Sonderforschungsbereich 925 hat sich zum Ziel gesetzt, ein tiefgehendes Verständnis über die Dynamik korrelierter Quantensysteme auf allen relevanten Längen- und Zeitskalen zu erlangen. Licht spielt dabei eine zentrale Rolle, als Werkzeug zur Manipulation und Untersuchung unserer verschiedenen Systeme, die von kleinen Systemen (Atomen und Molekülen), in denen Korrelationen auf sehr fundamentalem Niveau beschrieben werden können, bis hin zu Festkörpersystemen, die durch komplexe Vielteilchen-Phasen charakterisiert werden, reichen. Als ein zentrales Bindeglied haben wir ultrakalte Quantengase in optischen Gittern als fundamentale Modellsysteme in das Spektrum des SFB mit aufgenommen, da deren Studium einen hervorragenden Vergleich ermöglicht sowie ganz neue Systeme erlaubt und somit besonders tiefe grundsätzliche Kenntnisse verspricht. Wir erwarten, dass der SFB mit diesem Gesamtkonzept während seiner dritten Förderperiode weiterhin fundamentale Beiträge zum Verständnis von Quanten-Vielteilchensystemen liefern wird.Der Sonderforschungsbereich gestaltet den kontinuierlichen starken Ausbau der Bereiche der Atom-, Molekül-, Ultrakurzzeit- und Festkörperphysik sowie der Physik der Quantengase in Hamburg mit. Im SFB wird die Expertise all dieser Bereiche aus den beteiligten Partnerorganisationen Universität Hamburg, Helmholtz-Zentrum DESY, Max-Planck-Gesellschaft und Europäische X-FEL GmbH zusammengeführt um die sehr anspruchsvollen Fragestellungen gemeinsam, sowohl experimentell als auch theoretisch anzugehen.Dieser Sonderforschungsbereich kombiniert dabei ein hochkarätiges Forschungsprogramm mit exzellenter Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses und modernen Maßnahmen der Gleichstellung und Familienförderung sowie der Öffentlichkeitsarbeit.
DFG-Verfahren Sonderforschungsbereiche

Abgeschlossene Projekte

Antragstellende Institution Universität Hamburg
Beteiligte Institution Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)
Center for Free-Electron Laser Science (CFEL); Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY); European X-Ray Free-Electron Laser Facility (XFEL) GmbH; Max-Planck-Institut für Struktur und Dynamik der Materie (MPSD)
Sprecher Professor Dr. Klaus Sengstock