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Exzellenzcluster QUEST
Centre for Quantum Engineering and Space-Time Research

Bild: Mikroskopaufnahme: BHColl-Purpur-Detail

Quanten-Engineering ist dank der enormen Fortschritte in theoretischer und experimenteller Forschung an kalten quantenentarteten Gasen, an Quantenpunkten sowie zur Quantennatur und Manipulation von Licht und Materiefeldern zu einem Schlüsselverfahren moderner Quantenphysik geworden. Nach der Überwindung technischer Limitierungen konnte Quanten-Engineering bereits vielfach zu den quantenphysikalischen Grenzen vorstoßen.

Dieser schnelle Fortschritt eröffnet neue Horizonte in der Quantenmetrologie für Tests fundamentaler physikalischer Gesetze, für beispiellose Präzisionsmessungen von Raum und Zeit, für bahnbrechende quantentechnologiebasierte Anwendungen in globaler Geodäsie, bei lnertialmessungen, in der Navigation und laserbasierten weitreichenden Abstandsmessungen.

QUEST (Centre for Quantum Engineering and Space-Time Research) vereinigt die Expertise mehrerer Institute der Leibniz Universität Hannover, die an dieser Entwicklung maßgeblich beteiligt sind, mit der Kompetenz exzellenter Partnerinstitutionen aus ihrer Umgebung, wie dem Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik (Albert-Einstein-Institut, AEI), dem Gravitationswellendetektor GEO 600, der Physikalisch- Technischen Bundesanstalt (PTB) sowie dem Laser Zentrum Hannover e. V. (LZH). Dies wird noch verstärkt durch zwei Gruppen des Zentrums für angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation (ZARM).

Bild: Foto: Experiment

QUEST wird schwerpunktmäßig die Forschung zum Quanten-Engineering sowie zur Raumzeit vorantreiben, um die zugrunde liegende Physik zu erforschen und andererseits innovative Methoden für neue Anwendungen sowohl der fundamentalen Physik als auch angewandter Felder wie Erdbeobachtung, Navigation und Geodäsie zu erschließen. Die Aktivitäten von QUEST werden sich daher auf vier wichtige Bereiche aktueller Forschung erstrecken:

Quanten-Engineering, Quantensensoren, Physik der Raumzeit und Zukunftstechnologie. Zur Erforschung des Grenzbereiches von Quanten-Engineering und Quantensensoren wird sich QUEST auch bahnbrechender Methoden wie „Quantum Non-Demolition“ Messungen beziehungsweise „nicht-klassischer“ Quellen für Licht und Materiewellen bedienen. All diese Aktivitäten werden beispielsweise zu neuen Quantenstandards jenseits der Grenzen klassischer Physik, zu unübertroffenen Präzisionsmessungen von Raum und Zeit, zu innovativen optischen Atomuhren, zum Beginn der Gravitationswellenastronomie (GEO 600 und LISA), zu inertialen Quantensensoren, zu innovativen atomaren Gyroskopen und Gravimetern, sowie völlig neuen Ansätzen und Geräten führen. Diese Fortschritte bilden die Basis für fundamentale Tests zur Verbindung von Raumzeit, Gravitation und Quantenphysik. Sie ermöglichen auch eine deutliche Genauigkeitssteigerung bei geodätischen Messungen und deren Modellierung sowie bei der Untersuchung der komplexen Dynamik des Systems Erde. Neue Konzepte zu lnterferometrie und atomaren Quantensensoren werden auch die technologischen Entwicklungen etwa von Präzisionsoptik, Quantenelektronik, Lasern, neuen Materialien und neuen optischen Designs vorantreiben und eine vorzügliche Kooperationsbasis für die Industrie bilden.


(Quelle: www.exzellenz-initiative.de)