Polaronentstehung in Rydberg-Systemen und Rydberg-Anregungen als Sensor korrelierter Quantenmaterie

• Antragsteller: Professor Dr. Richard Schmidt
• Fachliche Zuordnung: Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen ; Theoretische Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 428462134

In der vergangenen Jahren haben sich Rydberganregungen in atomaren Quantengases zu einem neuen Vorreiter entwickelt um mesoskopische Quantendefekte zu untersuchen. Rydberganregungen werden nich nur durch Niedrigenergieanregungen, sondern auch durch molekular gebundene Zustände gedressed, was sie von konventionellen Polaronen unterscheidet. Bis jetzt haben sich Studien jedoch auf die Beschreibung von Rydbergdefekte in bosonischen Systemen beschränkt. In diesem Projekt werden wir neue theoretische Methoden entwickeln um Rydberganregungen in fermionischen und wechselwirkenden Umgebungen zu beschreiben. Dafür verbinden wir Funktionaldeterminaten mit variationellen Wellenfunktionen, um das Dressing der Defekte durch fermionische Anregungen zu beschreiben. Mit Hilft dieser Resultate werden wir die Rydberganregungen als Probe von Korrelationen in Vielteilchenumgebungen weiter untersuchen. Dafür untersuchen wir die Beziehung der relativen Oligomer-Linienstärken in den Absorptionsspektren zu den Paar- und Korrelationsfunktionen höherer Ordnung. Desweiteren studieren wir wie Rydbergdefekte als in-situ Probe für die Entstehung von Feshbach-Molekülen und als Möglichkeit der Exploration von Echtzeitdynamik von Vielteilchensystemen mit Hilfe von Interferometrie verwenden werden können.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1929: Giant Interactions in Rydberg Systems (GiRyd)