Nachweis von Quantensuperpositionen und Dekohärenz mit nanomechanischen Rotoren

• Antragsteller: Professor Dr. Klaus Hornberger
• Fachliche Zuordnung: Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 394398290

Basierend auf aktuellen Fortschritten in der Manipulation und Kontrolle optisch levitierter anisotroper Teilchen entwickeln wir Methoden, um Quantensuperpositionen in der Orientierung eines nanomechanischen Rotors herzustellen. Dazu kombinieren und optimieren wir verschiedene Techniken der Laserkühlung um die Orientierungsfreiheitsgrade in das tiefe Quantenregime zu bringen, und identifizieren die quantenmechanischen Grenzen der Kühlung für realistische Umgebungen. Des Weiteren schlagen wir experimentell realisierbare Strategien vor, um quantenmechanische Effekte mit levitierten Nanoteilchen zu beobachten. Schließlich leiten wir die Quanten-Mastergleichung für rotationelle Diffusion, Dissipation und Thermalisierung her, und stellen so alle Werkzeuge zur Verfügung, um Präzisionsmessungen von Drehmomenten und grundlegende Studien zur Einteilchen-Thermodynamik durchzuführen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen