Quantengasmischungen mit extrem unterschiedlichen Massen

• Antragsteller: Professor Dr. Christian Groß
• Fachliche Zuordnung: Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 499180199

In diesem Projekt werden wir die Nichtgleichgewichtsdynamik und Transporteigenschaften einer atomaren Bose-Fermi Quantengasmischung mit extremen Massenunterschied untersuchen. Der Massenunterschied führt natürlicherweise zu einer starken Heterogenität in den für das Vielteilchensystem charakteristischen Zeitskalen. Für ein solches Szenario wurde das Auftreten langsamer Dynamik, besonderem hydrodynamischen Verhalten und von Quasi-Lokalisation vorhergesagt. Wir werden die Relaxationsdynamik leichter Fermionen untersuchen, die anfänglich aus dem Gleichgewicht gebracht wurden und die sich in einem Bad schwerer Bosonen bewegen. In einem ersten Schritt werden wir ein quasi-homogenes System in einer harmonischen Falle untersuchen, welches in einem gewissen Parameterbereich durch den sogenannten Fröhlich Polaron-Hamiltonian beschrieben wird. Danach installieren wir ein optisches Gitter um Quasi-Lokalisierung der Fermionen durch die praktisch statischen Bosonen zu untersuchen. Wir werden mit mehreren Theoriepartnern der Forschungsgruppe eng zusammenarbeiten um die Experimente zu modellieren und die in beiden Szenarien beobachteten Zeitskalen zu interpretieren. Weiterhin geht es darum zu verstehen, welche Rolle kinetische Zwangsbedingungen in der Dynamik spielen.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 5522: Quantenthermalisierung, Lokalisierung und eingeschränkte Dynamik mit wechselwirkenden ultrakalten Atomen