Exzellenzcluster QuantumFrontiers

Ein weltweit einzigartiges Zentrum der Quantenmetrologie

Doktoranden am Institut für Quantenoptik der LUH, bereiten am Lasertisch ein Experiment vor, bei dem einzelne Atome auf nahezu den absoluten Temperatur-Nullpunkt herabgekühlt werden, um ihre Quanteneigenschaften untersuchen zu können. Doktoranden am Institut für Quantenoptik der LUH, bereiten am Lasertisch ein Experiment vor, bei dem einzelne Atome auf nahezu den absoluten Temperatur-Nullpunkt herabgekühlt werden, um ihre Quanteneigenschaften untersuchen zu können. Doktoranden am Institut für Quantenoptik der LUH, bereiten am Lasertisch ein Experiment vor, bei dem einzelne Atome auf nahezu den absoluten Temperatur-Nullpunkt herabgekühlt werden, um ihre Quanteneigenschaften untersuchen zu können. © Lena Wöhler / LUH

Messungen mit bisher unerreichter Präzision, um sowohl die Grundlagenforschung voranzutreiben als auch neue Anwendungen in der Geodäsie und der Quantentechnologie zu erschließen: Daran arbeiten die Forschenden im Exzellenzcluster QuantumFrontiers. Entwickelt werden unter anderem Atominterferometer, optische Uhren und Gravitationswellendetektoren der nächsten Generation. Neben der Leibniz Universität Hannover (Sprecherfunktion) sind die TU Braunschweig, die Physikalisch-Technische Bundesanstalt und weitere Partner beteiligt.  

Unser Ziel

Die Grenzen des Messbaren verschieben

Messen heißt wissen – das ist das Wesen der Naturwissenschaften. Messen an der Quantengrenze ist das Wesen der Quantenmetrologie. Diese Grenzen zu erforschen ist das zentrale Thema von QuantumFrontiers: von den ganz kleinen Maßstäben, wie etwa einzelnen Ionen oder Atomen, bis hin zu den ganz großen Maßstäben, beispielsweise Gravitationswellen. Im Kleinen wie im Großen wollen die Forschenden diese Grenzen verschieben, um unser Verständnis der Welt zu erweitern.

Die Forschung im Cluster ist auch Ausgangspunkt für praktische Anwendungen, etwa in der Navigation – zum Beispiel zur genaueren Positionsbestimmung, die auf Atomuhren basiert. Genauere Messmethoden sind auch für die Erdbeobachtung nötig, um Rückschlüsse auf umwelt- und klimarelevante Prozesse zu ziehen.

Doktorandin am Institut für Quantenoptik der LUH, am Aufbau des Quantengravimeters mit dem das Schwerefeld der Erde hochgenau bestimmt werden kann Doktorandin am Institut für Quantenoptik der LUH, am Aufbau des Quantengravimeters mit dem das Schwerefeld der Erde hochgenau bestimmt werden kann Doktorandin am Institut für Quantenoptik der LUH, am Aufbau des Quantengravimeters mit dem das Schwerefeld der Erde hochgenau bestimmt werden kann © Lena Wöhler / LUH
© Sören Pinsdorf / LUH
Zu messen heißt zu wissen – denn genaue Messungen sind entscheidend für jeden Fortschritt in Physik und Technologie. Mit QuantumFrontiers verschieben wir durch nie dagewesene Präzision die Grenzen des Messbaren und dringen in unterforschtes Gebiet vor.
Prof. Dr. Silke Ospelkaus-Schwarzer, Sprecherin des Exzellenzclusters QuantumFrontiers

QuantumFrontiers in Zahlen

mehr als

400 Forschende

gefördert seit

2019
9 ERC Grants
2 Alexander-von-Humboldt-Professuren
6 aus dem Cluster entstandene Quanten-Start-ups
2020 Gründung des Verbundes Quantum Valley Lower Saxony

Die Themen von QuantumFrontiers im Film

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