Dynamik in der Quantenmetrology

• Antragsteller: Professor Dr. Daniel Braun
• Fachliche Zuordnung: Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen ; Messsysteme ; Theoretische Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 312936166

Das Projekt hat drei wesentliche Ziele: Erstens wollen wir den Einfluss der Dynamik von Messungen in der Quantenmetrologie untersuchen. Insbesondere soll erforscht werden, wie die best mögliche Empfindlichkeit mit der Messzeit skaliert in verschiedenen Szenarien von integrabler Dynamik, über Dynamik mit gemischtem klassischen Phasenraum bis hin zu chaotischer Dynamik. Wir möchten im Detail verstehen, ob sich aus dem Dynamikaspekt heraus ein "Quantenvorteil" gegenüber klassischen Sensoren ergeben kann, sowohl für getriebene als auch holonome Quantensensoren, und falls ja, inwieweit es dieser erlaubt, dem Dekohärenzdilemma soweit existierender Quantensensoren zu entkommen. Zweitens möchten wir ein neue Kenngröße für die best mögliche Empfindlichkeit entwickeln, die der experimentellen Welt näher kommt. Die neue Kenngröße soll anfängliche Information über die zu messenden Parameter berücksichtigen, Vertrauensintervalle lieferen, und Empfindlichkeiten per Wurzel Hertz augeben. Drittens möchten wir konkrete Konzepte für neuartige Quantensensoren vorschlagen, die insbesondere für die im SFB/TRR 21 untersuchten Quantenhybridsysteme relevant sind und dort experimentell realisiert werden können.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen