Aktuelle Forschungsprojekte

Non-Markovian Quantum Random Walks

Projektträger: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)

Budget: 220,000€

Zusammenfassung: In der Quantenphysik beeinflusst die Wechselwirkung mit der Umgebung die solch fundamentale Eigenschaften wie Quantenkohärenz, Quantenverschränkung und Quantenkorrelationen. Tatsächlich ist diese Anfälligkeit der Quantenkohärenz eines der Haupthindernisse bei der Entwicklung quantenbasierter Technologien. In diesem Sinne ist die Identifizierung von Mechanismen zur Verhinderung oder Verlangsamung von Dekohärenzeffekten in Quantensystemen eine Frage von sowohl wissenschaftlicher als auch praktischer Bedeutung. Ziel unseres Projekts ist es, das Verhalten mehrerer wechselwirkender Teilchen zu untersuchen, die durch dynamisch ungeordnete Quantensysteme propagieren. Unsere Untersuchungen werden das grundlegende physikalische Verständnis komplexer Quantensysteme signifikant erhöhen. Darüber hinaus wird unsere Arbeit potentielle Anwendungen der Quantendekohärenz identifizieren, welche im Rahmen kontrollierter photonen-kodierter Informationsübertragung sowie Vielteilchenkorrelationen eine wichtige Rolle spielen. Alle unsere theoretischen Ergebnisse werden durch Experimente in integrierten quantenoptischen Wellenleitersystemen getestet.


3D Quantum Random Walks in Laser-Written Waveguide Structures

Projektträger: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)

Budget: 200,000€

Zusammenfassung: Das Ziel unseres Projekts ist das Verständnis und die Kontrolle von Quanten-Random-Walks (QRWs) korrelierter und verschränkter Photonen in verschiedenen Gittergeometrien zu fördern, um damit eine Basis für neue chip-basierter Anwendungen in den Feldern Quantensimulation und –computing zu schaffen. Dabei ist Wissen über fundamentale Aspekte des Quantentransports essentiell, um eine Vielzahl an Phänomenen in der Natur, wie z. B. Photosynthese, zu verstehen. In diesem Zusammenhang kann durch die Steigerung der QRW-Komplexität auf dreidimensionale Gittergeometrien eine völlig neue Klasse von Netzwerken untersucht werden. Neben der Möglichkeit komplexe Quantensysteme zu implementieren werden auch Quantensuchalgorithmen realisierbar, was zu einem enormen Aufschwung auf dem Gebiet des Quantencomputings führen wird. Da das gesamte Projekt auf Wellenleitergitter fundiert, profitiert es von den Vorteilen chip-basierter quantenoptischer Einheiten. Die herausragende Stabilität und Robustheit erlauben es, neuartige Netzwerke für photonische QRWs zu designen, die mehrere Größenordnungen kleiner sind als herkömmliche Linsen- und Spiegelsysteme auf optischen Tischen, die mit höherer Effizienz und Güte arbeiten, und die wesentlich weniger Ressourcen für ihre Implementierung erfordern.


Nonlinear Photonic Topological Insulators (NoPhToI)

Projektträger: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)

Budget: 200,000€

Zusammenfassung: Dieses Projekt hat die Zielstellung, unser Verständnis neuartiger physikalischer Phänomene in ungeordneten photonisch-topologischen Materialien mittels optischer Wellenleitersysteme zu erweitern. Unsere theoretischen und experimentellen Forschungsarbeiten werden sich insbesondere mit (1) topologischen nichtlinearen Moden, (2) neuartigen Gitterstrukturen wie der Lieb- und Kagome-Geometrie, und der nichtlinearen Dynamik in topologischen Medien mit PT-symmetrischer Gitterstruktur beschäftigen. Neben Erkenntnissen aus der Grundlagenforschung mittels ausgefeilter und hochgenau kontrollierbarer Arrays evaneszent gekoppelter Wellenleiter – werden unsere Ergebnisse von technologischer Bedeutung in der Telekommunikation und der optischen Datenverarbeitung sein. Dabei machen wir uns die einzigartigen Möglichkeiten der Fabrikationstechnologie zu Nutze, welche es uns erlaubt, eine Vielzahl von Fragestellungen gezielt zu erforschen. Die enge Vernetzung experimenteller Arbeiten und theoretischer Analysen wird die Optimierung funktioneller Komponenten ermöglichen.


Alfried Krupp Forschungspreis

Projektträger: Alfried Krupp von Bohlen und Halbach Stiftung

Budget: 1,000,000€

Zusammenfassung: Als einer der bedeutendsten und am höchsten dotierten Forschungspreise wird der Alfried Krupp Forschungspreis seit 1996 jährlich an junge Professoren verliehen, die an deutschen Universitäten in den Natur- und Ingenieurwissenschaften tätig sind. Der Preis hat zum Ziel, die Arbeitsbedingungen der Geförderten zu verbessern und ihre Tätigkeit in Forschung und Lehre voranzutreiben.


Joint Invention, Visibility and Excellence (JIVE)

Projektträger: Bundesministerium für Bildung und Forschung

Budget: 80,000€

Zusammenfassung: Die Mission von JIVE ist der Aufbau eines Forschungs- und Entwicklungsnetzwerks zur Herstellung und Funktionalisierung optischer Sensoren und die Etablierung effizienter Kommunikationswege für den Wissenstransfer. Diese tragfähigen internationale Verbindungen entlang der Wertschöpfungskette werden den Austausch von Technologien zwischen industriellen Partnern und Endnutzern photonischer Sensortechnologien fördern. Dadurch wird das Projekt auf nachhaltige Weise wichtige soziale Impulse für Menschen, ihre Gesundheit und ihre Umwelt liefern. Das primäre wissenschaftlich Ziel von JIVE ist die Entwicklung innovativer technologischer Zugänge für zukünftige optische Sensoren. Die Realisierung photonischer Strukturen, deren Dimensionen sich über mehrere Größenordnungen erstrecken (100nm-10cm), ist von zentraler Wichtigkeit für maßgeschneiderte Sensoren mit besonders hoher Präzision und Handhabbarkeit. Anwendungsfelder liegen dabei in der nichtinvasiven Diagnostik (z.B. für Kardiologie, Pneumologie und Ophthalmologie), für die Schadstoffdetektion in Luft und Wasser, oder die Analyse neuer pharmakologischer Substanzen.


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Multi-scale laser system for the synchronized generation of high-power ultra-short laser pulses and high repetition pulse trains

Projektträger: Deutsche Forschungsgemeinschaft und das Land Mecklenburg-Vorpommern 

Budget: 500,000€

Zusammenfassung: Die hochintensiven Lichtpulse dieses Lasersystems erlauben das hochgenaue Einbringen von Energie in das Volumen transparenter Materialien. Dies stellt die Grundlage für das Einschreiben komplexer dreidimensionaler photonischer Wellenleiterstrukturen dar. Solche „Leiterbahnen für Licht“ sind für verschiedene Forschungsgebiete der AG Festkörperoptik von Bedeutung, z.B. die komplexe raumzeitliche Dynamik von Solitonen und so genannten „light bullets“. In „photonischen Gittern“ kann Licht zum Steuern und Schalten optischer Signale eingesetzt werden und somit langsame, konventionelle elektronische Bauteile ersetzen. Darüber hinaus wird das Lasersystem die Erforschung der Entstehungsprozesse laserinduzierter Materialmodifikationen mittels schneller Pump-Probe-Messungen durch präzise synchronisierte hoch- und niederenergetische Pulse ermöglichen. Die dabei gewonnenen Erkenntnisse werden der Prozessoptimierung des Wellenleiterschreibens dienen, die Palette der dazu kompatiblen Wirtsmaterialien erweitern und somit den Grundstein für die nächste Generation funktionalisierter optischer Schaltkreise legen.
 


Error-Proof Bell-State Analyser (ErBeStA)

Projektträger: Europäische Union

Budget: 270,000€

Zusammenfassung: Dieses Projekt befasst sich mit der messfehlerunabhängigen vollständigen Analyse von Bell-Zuständen. Die Realisierung eines solchen fehlerfreien Bell-Analysators stellt einen wesentlichen Meilenstein für die Informationstechnologie dar, da er eine zentrale Komponente für universelle optische Quantencomputer und langreichweitige Quantenkommunikation darstellt. Die Zuverlässige Detektion von Bell-Zuständen wird die Entwicklung der Quantentechnologie voranbringen, in der hochpräzisen Metrologie zum Einsatz kommen, und zukunftsträchtige Technologien wie das „Quanten-Cloud-Computing“ ermöglichen. Um diese konzeptionellen und technologischen Fortschritte zu erzielen, werden wir Erkenntnisse aus Nanophotonik und Quantenoptik mit einander verknüpfen: (i) Ultrastarke Quanten-Nichtlinearitäten aus der Wechselwirkung von Rydberg-Atomen oder einzelnen Quantenemittern in starker Kopplung mit optischen Mikroresonatoren, und (ii) Nanostrukturierte optische Wellenleiterchips für die Kontrolle komplexer Lichtausbreitung auf der Wellenlängenskala. Die zur Realisierung des Bell-Analysators entwickelten neuartigen optischen Komponenten wie zerstörungsfreie Photonenzahl-aufgelöste Detektoren sowie rekonfigurierbare photonenzahl-spezifische Filtern selbst stellen ebenfalls signifikante technologische Fortschritte dar und werden in in vielfältigen Anwendungen zum Einsatz kommen.

 


Addressing quantum eigenstates in integrated photonic structures

Projektträger: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)

Budget: 200,000€

Zusammenfassung: Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung und Erforschung von Wellenleiterarchitekturen zur kohärenten Übertragung von Informationen als Basis für neuartige Anwendungen in der Quanteninformationsverarbeitung. Dabei werden wir uns mit (i) der Erzeugung und Übertragung von Eigenzuständen periodisch getriebener Gittersysteme, (ii) der Projektion maßgeschneiderter Anregungen auf die Eigenzustände des Systems, und (iii) dem Transport verschränkter Mehrphotonenzustände in verlustbehafteten integriert-optischen Neztwerken befassen. Kern unseres Forschungsvorhabens ist damit ein neuartiger Ansatz zur Quanteninformationsübertragung. Die Nutzung von Eigenzuständen erlaubt prinzipiell die verzerrungsfreie Ausbreitung über beliebige Distanzen. Neben grundlegenden Erkenntnissen über die Manipulation optischer Quantenzustände in integrierten Systemen werden unsere Ergebnisse in technologische Anwendungen einfließen. Vor diesem Hintergrund werden experimentelle Arbeiten in enger Verknüpfung mit theoretischen Untersuchungen durchgeführt und erlauben so die systematische Optimierung der Funktionalitäten.


High-power whitelight source with tuneable polarization-maintaining fiber output

Projektträger: Europäische Union und das Land Mecklenburg-Vorpommern

Budget: 60,000€

Zusammenfassung: Die fasergekoppelte Hochleistungs-Weißlichtquelle der Firma NKT kommt für die holistische Charakterisierung der optischen Eigenschaften lasergeschriebener Wellenleitersysteme mit hoher spektraler Auflösung und Bandbreite zum Einsatz. Als „Leiterbahnen für Licht“ stellen funktionalisierte Wellenleitersysteme die grundlegenden Bestandteile integriert-optischer Schaltkreise dar. In Kombination mit im Vorfeld präzise charakterisierten laserinduzierten Mikro- und Nanostrukturen zur maßgeschneiderten Anpassung der lokalen optischen Eigenschaften des Trägermaterials werden so die verschiedenen Freiheitsgrade von Photonen für klassische und quantenoptische on-chip Anwendungen erschlossen.

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High precision positioning system for micro machining

Projektträger: Europäische Union und das Land Mecklenburg-Vorpommern

Budget: 53,000€

Zusammenfassung: Die Beschaffung eines hochpräzisen Positioniersystems erlaubt die Etablierung neuer Forschungsrichtungen im Gebiet der Mikromaterialbearbeitung mittels ultrakurzer Laserpulse an der Universität Rostock. Das System erlaubt eine nanometergenaue und stabile Positionierung einer Probe bezüglich des Ultrakurzpuls-Laserstrahls, welche für eine hochpräzise Modifikation des Materials unerlässlich ist. Über das Strukturieren und Schweißen selbst hochempfindlicher Werkstücke hinaus erlaubt der Einsatz eines solchen hochpräzisen Positioniersystems die Realisierung von integrierten laserinduzierten Wellenleitern in transparenten Materialien. Als „Leiterbahnen für Licht“ stellen diese die grundlegenden Bestandteile integriert-optischer Schaltkreise dar. In Kombination mit maßgeschneiderten und hochgenau positionierten laserinduzierten Mikro- und Nanostrukturen werden so die verschiedenen Freiheitsgrade von Photonen für klassische und quantenoptische on-chip Anwendungen erschlossen.

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Optical transitions in photonic lattices

Projektträger: Deutscher Akademischer Austauschdienst (DAAD)

Budget: 7,000€

Zusammenfassung: Dieses Projekt befasst sich mit dem Design und der Herstellung photonischer Gitter mit flachen Bändern in ihrer Bandstruktur. Damit sollen optische Übergänge und ihre Abhängigkeit von Herstellungs- und Systemparametern erforscht werden. Im ersten Jahr der Projektlaufzeit werden wir uns mit Übergängen in Systemen mit alternierenden Kopplungen beschäftigen, während das zweite Jahr sich hauptsächlich mit der Lichtdynamik in Mehrfach-Flachbandsystemen beschäftigen wird.

 


Photonic circuits for deterministic photon sources based on 2D materials

Projektträger: Deutscher Akademischer Austauschdienst (DAAD)

Budget: 16,000€

Zusammenfassung: Im Rahmen dieses Projekts wird ein chipbasierter Ansatz zur vollständigen Charakterisierung einer deterministischen Photonenquelle entwickelt. Basierend auf unseren Vorarbeiten wird diese Methode eine stabile, schnelle und skalierbare Prüfung von Photonenquellenerlauben, ihre Erweiterung zu komplexeren Mehrphotonenzuständen ermöglichen, und den Weg zu deterministischen Erzeugung raumzeitloch verschränkter Photonenzustände basierend auf zweidimensionalen Materialien weisen. Anwendungsziel sind die komplexe Manipulation von optischen Quantenzuständen in photonischen Chips und ihre Anwendung in Metrologie und Kommunikation.

 


Light Propagation in Locally Symmetric Waveguide Arrays

Projektträger: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)

Budget: 200,000€

Zusammenfassung: In enger Verknüpfung zwischen theoretischen und experimentellen Arbeiten wird dieses Projekt eine neuartige Klasse von Systemen erforschen, deren Bestandteile verschiedene partielle Symmetrien aufweisen. Zielstellung ist dabei die systematische Untersuchung der optisch-wellenmechanischen Eigenschaften von lokal symmetrischen Materialien und ihrer neuartigen Charakteristiken bezüglich der kontrollierten Lokalisierung und Transmission von Licht in maßgeschneiderten lokal-symmetrischen Wellenleiterstrukturen.

 


Multipath Interference Tests in Quantum Mechanics

Projektträger: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)

Budget: 200,000€

Zusammenfassung: Interferenz ist eine der wichtigsten Effekte der Quantenmechanik: Kann ein Teilchen über verschiedene Wege zu einem Ziel gelangen, überlagern sich die Wahrscheinlichkeiten entlang all dieser möglichen Pfade in nichttrivialer Weise. Dabei wurden bisher lediglich die möglichen paarweisen Kombinationen von Pfaden berücksichtigt. Wir werden mit präzisen chipintegrierten Wellenleitersystemen untersuchen, ob diese Beschreibung vollständig ist, oder ob bisher unbekannte Interferenzen höherer Ordnung zwischen drei oder mehr Pfaden auftreten können, und wie diese in alternativen theoretischen Modellen beschrieben werden können.


Quantum Simulators – from Atomic to Photonic

Projektträger: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)

Budget: 420,000€

Zusammenfassung: Herz dieses Projekts ist der Einsatz von Quantensimulatoren zur Realisierung topologischer physikalischer Effekte, die in anderen Systemen nicht oder nur schwer zugänglich sind. Ein Beispiel hierfür ist der „topologische Anderson-Isolator“: ein System, das unter dem Einfluss von Unordnung eine quantisierte Kantenleitfähigkeit ausbildet. Neben der ersten Realisierung eines solchen Systems werden wir untersuchen, ob sich entgegen der gegenwärtig vorherrschenden Sichtweise in Systemen mit speziellen Verteilungen von Verstärkung und Dämpfung nicht-Hermitische und PT-symmetrische Randzustände ausbilden können, die dennoch topologisch geschützt sind. Darüber hinaus werden wir uns mit der Emulation nichtrelativistischer Wellendynamik beschäftigen, die weit über bestehende experimentelle Möglichkeiten hinausgeht: Klein-Tunneln, gravitative Rot- bzw. Blauverschiebung und Gezeitenkräfte. Kritische Punkte in Vielteilchensystemen dienen als Ansatz zur Beobachtung „Higgs“-artiger Moden in variablen Dimensionen.


Radially Accelerating Light Waves (RALW)

Projektträger: Deutsche Forschungsgemeinschaft

Budget: 200,000€

Zusammenfassung: Ziel dieses Projekts ist die Erweiterung und Vertiefung des Kenntnisstandes über radial selbstbeschleunigte Strahlen. Wir werden dieses florierende Forschungsfeld mit theoretischen und experimentellen Arbeiten voranbringen und uns dabei den folgenden Fragestellungen widmen: (i) Welchen Einfluss hat eine starke Fokussierung auf die physikalischen Strahleigenschaften? (ii) Wie können radial selbstbeschleunigte Strahlen möglichst effizient synthetisiert werden? (iii) Können numerische Methoden für die flexible Manipulation und Erzeugung gewünschter Strahleigenschaften eingesetzt werden? (iv) Wie können diese neuartigen Strahlen vorteilhaft in der Materialbearbeitung eingesetzt werden? (v) Können radial selbstbeschleunigte Strahlen für die komplexe Manipulation von Nanopartikeln und lebenden Zellen eingesetzt werden?

Abgeschlossene Projekte

PhoToMaD

PhoToMaD

Titel: Photonic Topological Materials with Disorder (PhoToMaD)

Projektträger: Deutsche Forschungsgemeinschaft

Budget: 200,000€

Zusammenfassung: Zielstellung dieses Projekts ist die Entwicklung eines umfassenden Verständnisses neuartiger physikalischer Phänomene in ungeordneten photonisch-topologischen Materialien. Unsere experimentellen und theoretischen Arbeiten werden sich dabei insbesondere mit (i) Studien topologisch geschützter Randzustände in ungeordneten Systemen mit gebrochener Zeitumkehrsymmetrie, z.B. topologischen Anderson-Isolatoren, (ii) Untersuchungen über den Rand- und Volumentransport in ungeordneten nicht-Hermiteschen topologischen Medien, und (iii) der nichtlinearen Wellendynamik in ungeordneten topologischen Systemen beschäftigen.

 

E-GRAS

E-GRAS

Titel: Emulation of the Graphene Structure using Photonics (E-GRAS)

Projektträger: Deutsche Forschungsgemeinschaft

Budget: 200,000€

Zusammenfassung: In diesem Projekt werden wir die Physik des Materials Graphen in optischen Wellenleiterarrays emulieren. Da die Lichtausbreitung in Wellenleitersystemen durch die paraxiale Helmholtzgleichung beschrieben wird, die mathematisch äquivalent zur Schrödingergleichung ist, spiegelt die räumliche Lichtausbreitung in wabenförmig angeordneten photonischen Gittern die Dynamik von Elektronen in Graphen wieder. Der Brechungsindex repräsentiert dabei das periodische Potential eines Festkörpers. „Photonisches Graphen“ erlaubt dabei die Untersuchung von Verzerrungen, Störungen und Unordnung in Stärken, die weit über die Limitierungen der namensgebenden Kohlenstoff-Modifikation hinausgehen, und die direkte Beobachtung und Kontrolle dadurch entstehender Zustände.

PICQUE

PICQUE

Titel: Photonic Integrated Compound Quantum Encoding (PICQUE)

Projektträger: Europäische Union

Budget: 250,000€

Zusammenfassung: Dieses Initial Training Network befasst sich mit einem der aktuellen Kerngebiete der technologischen Innovation in Europa. Seine wissenschaftliche Exzellenz beruht auf der Zusammenarbeit der weltweit führenden Gruppen, die dieses Netzwerk ins Leben riefen. Neben der Forschung an den fundamentalen Bestandteilen eines photonischen Quantenprozessors, der Erzeugung, Manipulation und Detektion von verschränkten Photonenzuständen, wird dabei besonderes Augenmerk auf die Verknüpfung dieser Komponenten sowie potentielle Anwendungen der daraus resultierenden Lösungen gerichtet. Darüber hinaus wird eine Trainingsplattform auf Weltklasseniveau aufgebaut, welche den hohen Grad an Interdisziplinarität auf dem europäisch bestimmten Gebiet der integrierten Quantenphotonik wiederspiegelt. Die in Bezug auf quantenoptische Systeme erzielten technologischen Durchbrüche werden dabei auch in der konventionellen Photonik Anwendung finden. Die Mission von PICQUE ist es, die nächste Generation von Quanteninformationswissenschaftlern hervorzubringen, und sie zur fruchtbaren Kooperation mit industriellen Akteuren zu qualifizieren.

Nonlinear Circuits

Nonlinear Circuits

Titel: Integrated Nonlinear Circuits for Broadband Quantum Optics

Projektträger: Deutscher Akademischer Austauschdienst (DAAD)

Budget: 12,000€

Zusammenfassung: Im Rahmen dieses Projekts werden integrierte photonische Komponenten zur Erzeugung, Formung und Steuerung von Quantenzuständen mit Hilfe ultraschneller nichtlinearer Wechselwirkungen entwickelt. Verschränkten Photonen mit stark unterschiedlichen Wellenlängen sollen gezielt beeinflusst werden. Dabei greifen wir auf die komplementären Expertisen deutscher und australischer Partner in der Entwicklung und Herstellung photonischer Schaltkreise zurück. Die Ergebnisse dieser Arbeiten werden neue Möglichkeiten zur Nutzung nichtklassischer Photonenzustände in der Informationsverarbeitung und Kommunikation sowie in bildgebenden Verfahren und Anwendungen in der Metrologie eröffnen, wo bereits wenige Photonen neuartige biologische und sicherheitsrelevante Anwendungen ermöglichen.

Enlightning New States of Matter

Enlightning New States of Matter

Titel: Enlightning New States of Matter

Projektträger: Thüringer Ministerium für Wirtschaft, Forschung und Digitale Gesellschaft

Budget: 100,000€

Zusammenfassung: In diesem Projekt wurde die Ausbildung neuartiger Materiezustände basierend auf kristallinen Phasen in fermionischen Kondensaten erforscht, wobei evaneszent gekoppelte Wellenleitersysteme zum Einsatz kamen. Zu den wichtigsten Resultaten gehörte die photonische Emulation des bekannten Gross-Neveu-Modells, welches die Grundlage für die Analyse fermionischer Materiezustände bildet.

Diamond Optics

Diamond Optics

Titel: Diamond-/Carbon Based Optical Systems

Projektträger: Bundesministerium für Bildung und Forschung

Budget: 4,500,000€

Zusammenfassung: Die Arbeiten im Rahmen dieses Projekts entwickelten ein tiefgreifendes Verständnis für die Ausbreitung von Lichtsignalen in verschiedenen Systemen, deren Materialeigenschaften und Struktur mit den makroskopischen Modifikationen von Kohlenstoff verbunden sind. Dabei wurde die Vision verfolgt, organische und anorganische, Kohlenstoff-basierte und Kohlenstoff-inspirierte Materialien als Alternative zur konventionellen Silizium-basierten integrierten Optik zu evaluieren, und sie für neuartige Anwendungen in der optischen Mikro- und Nanotechnologie zum Einsatz zu bringen.

Guided Light

Guided Light

Titel:  Defect-free Confinement of Light Waves

Proejktträger: Deutsche Forschungsgemeinschaft

Budget: 400,000€

Zusammenfassung: Im Rahmen der deutsch-kanadischen Forschungs-Trainigsgruppe „Guided light – Tightly packed“ erforschte dieses Projekt neuartige Mechanismen zur Bündelung von klassischem und quantischem Licht. Als Grundlage der theoretischen und experimentellen Arbeiten dienten diskrete Arrangements evaneszent gekoppelter Wellenleiter, die sich als vielseitiges Modellsystem für die Untersuchung komplexer physikalischer Phänomene bewährt haben, und uns direkten Zugang zu nicht-Hermiteschen Systemen gewährten, und so das Tor zu einer reichhaltigen Landschaft neuer und unerwarteter Phänomene öffneten.

Luminous Flow

Luminous Flow

Titel:  Luminous Fluid Flow in 2d Structures: Experiment and Theory

Projektträger: Deutsch-Israelische Stiftung für wissenschaftliche Forschung und Entwicklung

Budget: 200,000€

Zusammenfassung: Zeil dieses Projekts ist die Weiterentwicklung analytischer und numerischer Methoden zur Analyse photonischer Flussgleichungen. Insbesondere geht es dabei um die Berücksichtigung von Quantenpotentialen und echter quantenmechanischer Effekte, die Anwendung in neuartigen Herstellungstechniken für komplexe Wellenleitersysteme und die experimentelle Untersuchung des Flusses von Licht. Hiermit werden tiefe Einsichten in grundlegende physikalische Phänomene wie das Tunneln oder „akustische“ Ereignishorizonte erwartet.

Quilmi

Quilmi

Title:  Quantum Integrated Light and Matter Interfaceory (QuILMI)

Projektträger: Europäische Union

Budget: 100,000€

Zusammenfassung: In diesem Projekt entwickelten wir eine neue Technologie zur Verknüpfung von Atomen mit Lichtsignalen, bei der gezielt Hohlräume in photonischen Schaltkreisen eingebracht werden. Die Herstellung dieser neuartigen lasergeschriebenen Resonatoren wurde durch das Bohren von Durchführungen durch den photonischen Chips demonstriert, die zukünftig als chipbasierte Speicher für Atome in einer optischen Molasse dienen werden. Weiterhin wurde die Kontaktierung mittels Glasfasern demonstriert, um die Kompatibilität zu Vakuumanwendungen zu gewährleisten.

Space Time

Space Time

Titel: Correlated Photons in Integrated Optical Structures

Projektträger: Thuringian Ministry for Education, Science and Culture

Budget: 110,000€

Zusammenfassung: Dieses Projekt im Rahmen der Forschergruppe „Space Time“ zielte auf das fundamentale Verständnis der Ausbreitung korrelierter Photonen in evaneszent gekoppelten Wellenleiterarrays ab. Im Fokus des Projekts stand die Herstellung und Charakterisierung eines transversal zweidimensionalen Systems, in dem dimensionalitätsabhängige Aspekte von Quantenirrfahrten erforscht werden konnten.