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Projekt
E3 Stabilisation von kristallinen und topologischen Phasen durch Dissipation
Antragsteller
Dr. Christof Weitenberg
Fachliche Zuordnung
Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen
Förderung
Förderung seit 2024
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 521530974
Verständnis und Kontrolle von Dissipation sind entscheidend um Quantensysteme nutzbar zu machen. Getrieben-dissipative Systeme führen zu neuen Phänomenen wie der Entstehung von stationären Zuständen außerhalb des Gleichwichts. Ultrakalte Atome stellen eine flexible experimentelle Plattform dar, um fundamentale Quantenphänomene zu studieren und ihre Isolation von der Umgebung erlaubt es, offene System in einer gut kontrollierten Weise zu konstruieren. In diesem Projekt wollen wir getrieben-dissipative Systeme aus ultrakalten Atomen in maßgeschneiderten Umgebungen zur Stabilisierung von relevanten korrelierten Phasen als stationäre Zustände außerhalb des Gleichgewichts nutzen. Insbesondere, werden wir kristalline Phasen, die durch kollektive Streuung entstehen, durch Kopplung an ein Wärmebad stabilisieren, das die Entropie aus den begleitenden Heizprozessen absorbiert. Zweitens werden wir lokale projektive Messungen in optischen Gittern als Form einer lokalen Dissipation einführen und den vorhergesagten messungsinduzierten Verschränkungs-Phasenübergang im Hubbard-Regime studieren. Schließlich werden wir die Kombination von Injektion aus einem Reservoir und maßgeschneiderten Verlustprozessen nutzen, um fraktionierte Quanten Hall Zustände in rotierenden Fallen zu präparieren. Die Experimente werden hochmoderne Techniken der Präparation und der Kopplung von Reservoiren und Wärmebädern sowie von maßgeschneiderten Ein-, Zwei- und Dreikörper-Verlusten verwenden. Das Projekt wird eng mit den Theorie-Projekten der Forschungsgruppe zusammenarbeiten, um die Schemata zu optimieren und die Experimente zu interpretieren. The geplanten Experimente werden neue Perspektiven in der dissipativen Präparation von relevanten Zuständen mit ultrakalten Atomen eröffnen und neue experimentelle Plattformen etablieren, darunter Suprasolidität induziert durch kollektive Lichtstreuung, Messungsinduzierte Phasenübergänge und korrelierte topologische Zustände.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
