Computercluster

• Subject Area: Optics, Quantum Optics and Physics of Atoms, Molecules and Plasmas
• Term: Funded in 2013
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 250958939

• Final Report Year: 2017

Final Report Abstract

In dem Forschungprojekt wurden die dynamischen Eigenschaften von Modellsystemen untersucht. Hierbei wurde die Untersuchung von dynamischen Korrelationen von organischen Strukturen als auch von Nichtgleichgewichtssituationen in kalten Quantengase und Festkörpern durchgeführt. Das Gerät wurde für die nötigen komplexen numerischen Rechnungen benötigt. Insbesondere die Entwicklung der Codes und die Daten generierenden Läufe hätten ohne diesen Cluster nicht durchgeführt werden können. Das Projekt teilte sich in drei Schwerpunkte auf: 1. Dynamik getriebener wechselwirkender Quantengase in optischen Gittern Wir untersuchten die Dynamik wechselwirkender Quantengase als Reaktion auf eine äussere Störung. Insbesondere die Relaxation zu einem Gleichgewichtszustand von einem schwach wechselwirkenden Fermi gas in einem variierenden optischen Gitter wurde untersucht. Dieses wurde gemeinsam mit der experimentellen Gruppe von Michael Koehl durchgeführt. Weitere Nichtgleichgewichtssituationen wurden von der theoretischen Seite beleuchtet. 2. Dynamik dissipativer Quantengase und Festkörpermaterialien Wir untersuchten die Herstellung von nicht-trivialen Zuständen durch die Ankopplung an eine Umgebung. Hierzu gehörte ein Vorschlag für die Realisierung von nicht trivialen topologischen Zuständen von kalten atomaren Gasen in optischen Resonatoren und von Zuständen mit chiralen Randströmen. Weiter untersuchten wir die Ausbreitung von Korrelationen nach plötzlichen Parameteränderungen. In Festkörpersystemen untersuchten wir wie supraleitende Zustände durch Treiben oder die Ankopplung an phononische Bäder verstärkt werden können. 3. Dynamische Korrelationen in organischen Materialen Wir untersuchten die Auswirkung von endlicher Temperatur auf dynamische Korrelationen von Spinsystemen. Hier konzentrierten wir uns insbesondere auf die Effekte der Verschiebung oder Verbreiterung der auftretenden Signalen. Dieses wurde in Diskussion mit der theoretischen Gruppe von T. Giamarchi (Universität Genf) unternommen.

Publications

• Bound States and Field-Polarized Haldane Modes in a Quantum Spin Ladder. Phys. Rev. Lett. 118, 177202
  S. Ward, M. Mena, P. Bouillot, C. Kollath, T. Giamarchi, K. P. Schmidt, B. Normand, K. W. Krämer, D. Biner, R. Bewley, T. Guidi, M. Boehm, D. F. McMorrow, and Ch. Rüegg
  
• Relaxation Dynamics of a Fermi Gas in an Optical Superlattice. Phys. Rev. Lett. 113, 170403
  D. Pertot, A. Sheikhan, E. Cocchi, L. A. Miller, J. E. Bohn, M. Koschorreck, M. Köhl, and C. Kollath
  
• Peltier Cooling of Fermionic Quantum Gases. Phys. Rev. Lett. 113, 200601 (2014)
  Ch. Grenier, A. Georges, and C. Kollath
  
• Thermometry of ultracold fermions by (super)lattice modulation spectroscopy. Phys. Rev. A 92, 043624 (2015)
  Karla Loida, Ameneh Sheikhan, and Corinna Kollath
  
• Two-Time Correlations Probing the Dynamics of Dissipative Many-Body Quantum Systems: Aging and Fast Relaxation. Phys. Rev. Lett. 114, 170401 (2015)
  B. Sciolla, D. Poletti, and C. Kollath
  
• Cavity-induced chiral states of fermionic quantum gases. Phys. Rev. A 93, 043609 (2016)
  Ameneh Sheikhan, Ferdinand Brennecke, and Corinna Kollath
  
• Temperature dependence of the NMR spin-lattice relaxation rate for spin-12 chains. Phys. Rev. B 94, 144408 (2016)
  E. Coira, P. Barmettler, T. Giamarchi, and C. Kollath
  
• Theory of lightenhanced phononmediated superconductivity. Phys. Rev. B 93, 144506 (2016)
  M. A. Sentef, A. F. Kemper, A. Georges, and C. Kollath
  
• Ultracold Fermions in a Cavity-Induced Artificial Magnetic Field. Phys. Rev. Lett. 116, 060401 (2016)
  Corinna Kollath, Ameneh Sheikhan, Stefan Wolff, and Ferdinand Brennecke
  
• Theory of Laser- Controlled Competing Superconducting and Charge Orders. Phys. Rev. Lett. 118, 087002 (2017)
  M. A. Sentef, A. Tokuno, A. Georges, and C. Kollath