Topologische orbitale optische Gitter mit Bosonen

• Antragsteller: Professor Dr. Andreas Hemmerich
• Fachliche Zuordnung: Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 368544644

Die Entstehung topologischer Eigenschaften in wechselwirkenden Vielteilchensystemen ist bis heute nur in Ansätzen verstanden. Optische Gitter mit bosonischen Atomen eröffnen den Blick in eine neue, bisher unerforschte Welt wechselwirkender topologischer Vielteilchen-Quanten-systeme, die kein Gegenstück im Rahmen elektronischer kondensierter Materie besitzt. Das Ziel des vorliegenden Forschungsantrags ist die Realisierung und Erforschung von chiralen Bose-Einstein-Kondensaten mit wechselwirkungsinduzierten topologischen Eigen¬schaften. Das geplante Forschungsprogramm basiert auf zwei theoreti¬schen Arbeiten, die der Antragsteller vor Kurzem mit zwei internationalen Theoretikerteams veröffentlich hat. In diesen Arbeiten werden zwei realistische Szenarien für optische Gitter vorgeschlagen, in denen Ensembles wechsel-wirkender Atome chirale Grundzustände ausbilden, welche topo¬logische Anregungen besitzen, während einzelne Atome keine topologischen Eigenschaften hervorbringen. Das vorgeschla-gene Forschungsprogramm hat zum Ziel, diese Gitterszenarien experimentell zu implementieren und ihren topologischen Charakter durch Vermessung der Berry-Krümmung bzw. der vorher-gesagten chiralen Randzustände nachzu¬weisen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen