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Projekt
FOR 801: Strong Correlations in Multiflavor Ultracold Quantum Gases
Fachliche Zuordnung
Physik
Förderung
Förderung von 2007 bis 2014
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 28567861
In der von Mainz aus koordinierten überregionalen Forschergruppe stehen die Untersuchungen von stark wechselwirkenden Vielteilchenphänomenen mithilfe von ultrakalten atomaren Gasen im Zentrum. Mithilfe dieser gasförmigen Atomwolken, bei Temperaturen nur ein millionstel Kelvin oberhalb des absoluten Temperaturnullpunkts, soll ein besseres Verständnis über das komplexe kollektive Verhalten vieler stark wechselwirkender Atome erreicht werden. Dabei stehen niedrig-dimensionale Systeme, Systeme mit mehreren Spin-Freiheitsgraden und Systeme mit Unordnung im Vordergrund der Untersuchungen. Letztere sind z. B. entscheidend für die Beeinflussung des Ladungstransports und damit der Leitfähigkeit in realen Materialien. Die Forschergruppe verbindet die Expertise von drei theoretischen und drei experimentellen Arbeitsgruppen aus ganz Deutschland zu einem Forschungsverbund. Teilnehmende Hochschulen sind neben der Universität Mainz die Universitäten Hamburg, Aachen, Frankfurt und München (LMU und TUM).
Die experimentellen Gruppen aus Hamburg, Mainz und München werden sich dabei der Untersuchung entarteter Quantengase, speziell mehrkomponentiger Spin-Systeme, Bose-Fermi-und Fermi-Fermi-Mischungen, widmen. Die Vielteilchensysteme werden dabei zum Teil in künstlichen Kristallen aus Licht, sogenannten optischen Gittern, hergestellt, zum Teil werden aber auch fundamentale Systeme in harmonischen optischen und magnetischen Fallen eingesetzt. Durch einen koordinierten Einsatz der theoretischen Gruppen in Aachen, Frankfurt und München werden solche Systeme mit numerischen und analytischen Methoden beschrieben und ihr kollektives Verhalten daraus abgeleitet. Die enge Verknüpfung zwischen Experiment und Theorie eröffnet dabei einmalige Möglichkeiten zur Untersuchung fundamentaler Fragen der Vielteilchenphysik stark korrelierter Systeme, wie z.B. der Konkurrenz zwischen Anderson- und Mott-isolierenden Phasen in perfekt kontrollierten und abstimmbaren Systemen.
Die experimentellen Gruppen aus Hamburg, Mainz und München werden sich dabei der Untersuchung entarteter Quantengase, speziell mehrkomponentiger Spin-Systeme, Bose-Fermi-und Fermi-Fermi-Mischungen, widmen. Die Vielteilchensysteme werden dabei zum Teil in künstlichen Kristallen aus Licht, sogenannten optischen Gittern, hergestellt, zum Teil werden aber auch fundamentale Systeme in harmonischen optischen und magnetischen Fallen eingesetzt. Durch einen koordinierten Einsatz der theoretischen Gruppen in Aachen, Frankfurt und München werden solche Systeme mit numerischen und analytischen Methoden beschrieben und ihr kollektives Verhalten daraus abgeleitet. Die enge Verknüpfung zwischen Experiment und Theorie eröffnet dabei einmalige Möglichkeiten zur Untersuchung fundamentaler Fragen der Vielteilchenphysik stark korrelierter Systeme, wie z.B. der Konkurrenz zwischen Anderson- und Mott-isolierenden Phasen in perfekt kontrollierten und abstimmbaren Systemen.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
Projekte
- Central Project "Networking and Coordination" (Antragsteller Bloch, Immanuel )
- Disorder and Quantum Magnetism in Ultracold Atom Systems (Antragsteller Hofstetter, Walter )
- Dynamics in multicomponent systems (Antragsteller Schollwöck, Ulrich )
- Fermi-Fermi quantum many-body systems in optical lattices (Antragstellerin Ospelkaus, Silke )
- Interaction, Disorder and Dynamical Effects in Strongly Correlated Bosonic and Fermionic Ultracold Quantum Gases (Antragsteller Bloch, Immanuel )
- Quantum magnetism, unconventional super-fluids and nonequilibrium phenomena (Antragsteller Zwerger, Wilhelm )
- Strong correlations in multi-component quantum gases (Antragsteller Sengstock, Klaus )
- Superfluidity in two species Fermi-Fermi mixtures (Antragsteller Dieckmann, Kai )
Sprecher
Professor Dr. Immanuel Bloch
