FOR 2247:  From few to many-body physics with dipolar quantum gases

• Fachliche Zuordnung: Physik
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2023
• Webseite: Zur Homepage
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 258183570

In den letzten Jahren haben sich dipolare Gase zu einem der aktivsten und vielversprechendsten Forschungsthemen im Bereich ultrakalter Gase entwickelt. Heutzutage können Bose-Einstein- Kondensate und quantenentartete Fermigasen aus hochmagnetischen Atomen routinemäßig im Labor hergestellt werden. Große Fortschritte wurden auch bei der Präparation dipolarer Gase aus ultrakalten polaren Molekülen erzielt. Dipol-Dipol- Wechselwirkungen führen zu einer Vielzahl neuartiger Phänomene in Quantengasen, die die jüngsten Experimente gerade erst zu enthüllen beginnen. Die gemeinsame Forschergruppe FOR 2247 der DFG und des FWF, die die Expertise führender Arbeitsgruppen zu dipolaren Gasen in Deutschland und Österreich zusammenführt, hat entscheidend zu den jüngsten Fortschritten beigetragen und die Wettbewerbsfähigkeit Deutschlands und Österreichs auf dem anspruchsvollen Gebiet der dipolaren Quantenphysik befördert. In der kommenden Förderperiode planen wir unsere Synergien und Kooperationen noch weiter zu vertiefen und auf unserer etablierten gemeinsamen Plattform aufzubauen, um neue, faszinierende Fragen an der Spitze der modernen Quantenphysik anzugehen. Insbesondere planen wir, unsere Forschungsaktivitäten zu dipolaren Gasen entlang unserer beiden wissenschaftlichen Hauptziele zu bündeln und zu koordinieren: * Im Rahmen unserer Forschergruppe werden wir unser Verständnis von Stoßprozessen in dipolaren Gasen vertiefen. Dies umfasst die Untersuchung von Stößen zwischen polaren Grundzustandsmolekülen und in Spinorgasen hochmagnetischer Atome. Tiefreichendes Verständnis dieser Stoßprozesse sind eine entscheidende Voraussetzung für das Studium von dipolaren Vielteilchensystemen. * Wir werden theoretisch und experimentell neuartige Vielteilchenphänomene in dipolaren Gasen untersuchen. Wir werden besonders interessante Themen wie dipolare Rotonen, Quantendroplets, Supersolids, Quantengase dipolarer Gase in optischen Gittern und Suprafluidität in dipolaren fermionischen Gasen untersuchen. Zum Erreichen unserer wissenschaftlichen Ziele werden wir unsere Kollaborationen im Rahmen der Forschergruppe weiter vertiefen. Wir fördern eine lebhafte Diskussionskultur, den Austausch von Know-how, die Entwicklung neuer Ideen und Werkzeuge in unseren Gruppen und die Schaffung neuer Verbindungen und Kooperationen innerhalb unserer Forschergruppe. Unsere Forschergruppenaktivitäten strukturieren wir mit Hilfe unseres etablierten Joint Virtual Institutes, das verschiedene Initiativen organisiert, darunter eine gemeinsame IT-Infrastruktur, ein Gastprogramm, jährliche Workshops innerhalb der Forschergruppe, Schülerbesuche und die Koordination von Task forces.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Internationaler Bezug: Österreich

Projekte

• Anisotrope Wechselwirkung in einem ultrakalten Dysprosium Gas (Antragsteller Pfau, Tilman )
• Dipolare Quantengase stark magnetischer Atome (Antragstellerin Ferlaino, Ph.D., Francesca )
• Ein zweidimensionales ultrakaltes Gas fermionischer polarer LiCs Moleküle (Antragsteller Weidemüller, Matthias )
• Koordinationsfonds (Antragstellerin Ospelkaus, Silke )
• Quantendynamik stark korrelierter RbCs Quantengase (Antragsteller Nägerl, Hanns-Christoph )
• Quantenmaterie mit anisotroper Dipol-Dipolwechselwirkung (Antragsteller Büchler, Hans Peter )
• Stöße polarer bosonischer NaK Moleküle (Antragstellerin Ospelkaus, Silke )
• T1: Rotonen und Quantentröpfchen in dipolaren Bose-Einstein-Kondensaten (Antragsteller Santos, Luis )
• T3: Superfluidität in stark dipolaren Quantengasen (Antragsteller Pelster, Axel )
• Wenig- und Vielteilchenphysik mit bosonischen polaren NaK Grundzustandsmolekülen (Antragsteller Bloch, Immanuel ;  Luo, Xin-Yu )

• Sprecherin: Professorin Dr. Silke Ospelkaus