Research

Research Group Univ. Prof. Dr. Rainer BLATT

Die AG Blatt arbeitet an der experimentellen Realisierung der Grundlagen der Quanteninformationstheorie. Dazu werden Experimente mit Laser-gekühlten Ionenkristallen durchgeführt, der Quantenzustand mit schmalbandigem Laserlicht kontrolliert und gemessen wird. Neben Experimenten im Bereich der Quanteninformation und Quantensimulation beschäftigt sich die Arbeitsgruppe auch mit Präzisionsspektroskopie und Quantenmetrologie mit dem Ziel der Konstruktion einer Quantenlogik-Atomuhr. Wichtige Ergebnisse der letzten Jahre waren die Realisierung verschiedener Quanteninformations-Protokolle wie z.B. Teleportation und Quantenfehlerkorrektur, die Verwirklichung von Quantengattern mit hoher Güte, die Verschränkung von bis zu 14 Ionen und Experimente zur Quantensimulation mit Ionenkristallen.

More: "Quantum Optics and Spectroscopy"

Research Group Univ. Prof. Dr. Rudolf GRIMM

Schwerpunkte der Arbeitsgruppe unter der Leitung von Wittgenstein-Preisträger Rudolf Grimm sind Bose-Einstein-Kondensate (BEC) aus Atomen und Molekülen sowie fermionische Quantengase. Dabei werden die mit neuesten Lasertechnologien fast auf den absoluten Nullpunkt bei minus 273,15 Grad abgekühlten Teilchen mit Hilfe von Laser- und magnetischen Fallen in der Mitte einer Vakuumzelle ?gefangen?. Im Jahre 2002 gelang die weltweit erste Erzeugung eines BEC aus Cäsium-Atomen, welches besonders vielseitige Wechselwirkungen bietet. Ein Jahr später erzeugte das Team erstmals ein BEC aus Molekülen. Im Oktober 2004 begann die Gruppe mit dem Aufbau eines innovativen und flexiblen Experiments, das es erlauben wird, entartete Lithium-, Kalium- und Strontium-Quantengase und deren Mischungen zu untersuchen. Die Aussicht heteronukleare Moleküle erzeugen zu können und die Verfügbarkeit eines Erdalkali-Elements wird neue Klassen entarteter Quantengase zugänglich machen.

More: "Ultracold Atoms and Quantum Gases"

Research Group Univ.-Prof. Dr. Gerhard KIRCHMAIR

Gerhard Kirchmair’s research group works on superconducting circuits and their application for quantum computation and simulation. Superconducting Josephson junctions are used to realize the quantum mechanical properties of these circuits. By using lithographic processes, similar to those used in microchip production, the researchers are able to change and control quantum properties in such a way that allows them to engineer artificial atoms and couple them to electrical resonators. These so called cavity quantum electrodynamic systems are ideal for studying light-matter interactions. They are also considered to be promising systems to realize a quantum computer. In addition, the research group investigates the coupling of these circuits to other quantum systems such as ions, cold atoms and mechanical resonators. These hybrid systems open up new possibilities to study quantum effects and develop extremely precise measurement systems.

More: "Superconducting quantum circuits"

Research Group Univ.-Prof. Dr. Oriol ROMERO-ISART

Oriol Romero-Isart’s research group studies topics in the fields of theoeretical quantum optics, atomic physics, nanophysics, and superconductivity in the context of quantum science: quantum information processing, quantum simulation, quantum metrology, and foundations of quantum mechanics. The researchers focus on proposing cutting-edge experiments and developing the underlying theory while closely collaborating with experimental groups. Currently, the group is interested in harnessing quantum systems with superconductivity and magnetism to access an unprecedented parameter regime in the fields of quantum nano- and micro-mechanical oscillators, quantum simulation with ultracold atoms, and solid-state quantum information processing.

More: "Quantum Nanophysics, Optics and Information"

Research Group Univ.-Prof. Dr. Peter ZOLLER

Wittgenstein awardee Peter Zoller’s research group studies topics in the fields of theoretical quantum optics and atomic physics as well as quantum information and condensed matter theory. The researchers mainly focus on theoretically describing real physical systems while closely collaborating with the experimental field and connecting the fields mentioned above in an interdisciplinary approach. Their main research activities aim to realize, simulate and investigate novel quantum many-body systems consisting of atoms, ions or molecules or based on hybrid systems of optomechanical and solid state systems. In addition, the researchers are developing and searching for new tools and protocols for applications in the fields of quantum information and communication technology.

More: "Quantum Optics"