Präzisionsexperimente auf Quantenniveau: Die Labore im neu erbauten Hannover Institute of Technology (HITec) zeichnen sich durch eine extrem gute Vibrations- und Temperaturstabilität aus und bieten so beste Forschungsbedingungen für Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler unterschiedlicher Disziplinen. Das neue Unimagazin widmet sich dem im Juli 2018 eröffneten Spezialbau und präsentiert die ganze Bandbreite der Forschungsthemen - kompakt gebündelt in einem Heft.
So beherbergt das HITec drei Großgeräte, die in ihrer Kombination weltweit einmalig sind: Von außen sichtbar ist das wohl auffälligste Merkmal der sogenannte Einstein-Elevator - ein Fallturm der neuen Generation, in dem Experimente mit hoher Wiederholrate unter Bedingungen der Schwerelosigkeit durchgeführt werden können. Eine weitere Besonderheit stellt eine Faserziehanlage dar, die die Entwicklung und Herstellung von Glasfasern beispielsweise für weltraumtaugliche Anwendungen ermöglicht. Das dritte Großgerät ist eine sogenannte Atomfontäne, der VLBAI - Very Long Baseline Atom Interferometry, mit dessen Hilfe hochpräzise Messtechnologien auf Basis von Materiewellen erforscht, getestet und entwickelt werden.
In den neuen Laboren können bis zu 120 Forschende aus den Bereichen Geodäsie, Physik und Ingenieurswissenschaften aus drei Forschungsrichtungen unter einem Dach arbeiten:
· Quantentechnologien: Erforschung grundlegender quantenphysikalischer Phänomene und deren Manipulation
· Optische Technologien: Die durch neuartige Quantentechnologien ermöglichte Entwicklung geeigneter Sensorkonzepte und Technologieplattformen
· Entwicklung und Einsatz von Quantensensoren: Erprobung und Fertigung neuartiger Quantensensoren zum Einsatz im Labor, in terrestrischen Kampagnen und in Weltraummissionen
Alle drei Forschungsgebiete fügen sich eng in die Kernthemen der beiden von Bund und Länder geförderten Exzellenzcluster der Leibniz Universität ein: QuantumFrontiers (Grundlagenforschung mit Licht und Materie an der Quantengrenze) und PhoenixD (interdisziplinäre Verschmelzung von Photonik, Optik und Ingenieurwesen).
Das neue Unimagazin bietet einen Einblick in die Entstehung des HITec und seine spannenden Forschungsfelder: Einleitend beschreibt der Geschäftsführer den Entstehungsprozess und den Bau des HITec, anschließend stehen die drei genannten Großgeräte im Mittelpunkt. Wie sich Geodäsie und Quantenphysik miteinander verbinden und so die Entwicklung von Multi-Sensor-Systemen (MSS) vorantreiben, ist ein weiteres Thema im Heft. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler berichten zudem darüber, wie vom Weltraum aus das Erdschwerefeld vermessen werden kann. Mitarbeiter des Sonderforschungsbereichs "Relativistische Geodäsie und Gravimetrie" erläutern, wie neue Beobachtungsverfahren und Instrumente für geodätische Anwendungen in den HITec-Laboren entwickelt werden, um die Massenvariationen der Erde zu beobachten. Des Weiteren zeigen die Forschenden optische Uhren in der Anwendung und erläutern, wie verschränkte Atome Präzisionsmessungen verbessern können. Abschließend werden eine Forschungslinie der Wissenschaftsallianz Braunschweig - Hannover sowie der Sonderforschungsbereich 1227 DQ-mat vorgestellt.
Die Beiträge:
Alexander Wanner, Wolfgang Ertmer, Tobias Froböse
Institut für Quantenoptik, Quest Leibniz Forschungsschule
Das Hannover Institute of Technology (HITec) der Leibniz Universität
Ideale Bedingungen für Spitzenforschung
Ernst Rasel, Dennis Schlippert, Étienne Wodey
Institut für Quantenoptik
Der VLBAI-Teststand
Ein Fallturm für Atome
Ludger Overmeyer, Sebastian Lazar, Christoph Lotz
Institut für Transport- und Automatisierungstechnik
Der Einstein-Elevator
Der weltweit erste Fallturm neuer Generation mit hoher Wiederholrate
Detlev Ristau, Axel Rühl, Matthias Liesmann
Institut für Quantenoptik
Mehr als nur Lichtleitung
Innovative Glasfaserherstellung am HITEC
Ludger Timmen, Tobias Kersten, Jürgen Müller, Manuel Schilling, Steffen Schön, Jens-André Paffenholz, Ingo Neumann
Institut für Erdmessung, Geodätisches Institut
Das HITec als Herzstück
Geodäsie und Quantenphysik verbinden sich
Moritz Mehmet, Oliver Gerberding, Vitali Müller Vitus Händchen, Katharina-Sophie Isleif
Zentrum für Gravitationsphysik, Albert-Einstein-Institut
Vom All aus:
Ein weltraumbasierter Laserinterferometer vermisst das Erdschwerefeld
Harald Schnatz, Anna-Greta Paschke, Piet O. Schmidt
Institut für Quantenoptik
Ultragenaue Taktgeber:
Optische Uhren in der Anwendung
Carsten Klempt, Wolfgang Ertmer
Institut für Quantenoptik
Spukhafte Fernwirkung zwischen kalten Atomen
Wie verschränkte Atome Präzisionsmessungen verbessern
Matthias Weigelt, Jürgen Müller, Karsten Danzmann, Fumiko Kawazoe
Institut für Erdmessung, Institut für Gravitationsphysik
Die Vermessung der Erde:
Neue Methoden zur Beobachtung von Massenvariationen
Alexander Wanner, Wolfgang Ertmer, Andreas Waag, Thorben Dammeyer
Institut für Quantenoptik, Instituts für Halbleitertechnik an der TU Braunschweig, Institut für Mikrobiologie der TU Braunschweig
QUANOMET:
eine Forschungslinie der strategischen Allianz Braunschweig - Hannover
Alexander Wanner, Klemens Hammerer, Piet O. Schmidt
Institut für Quantenoptik, Institut für Theoretische Physik
Sonderforschungsbereich 1227 DQ-mat:
Designte Quantenzustände und deren Anwendung in der Grundlagenforschung
Hinweis an die Redaktion:
Für weitere Informationen steht Ihnen Monika Wegener vom Alumnibüro der Leibniz Universität Hannover unter Telefon +49 511 762 2516 oder per E-Mail unter monika.wegener@zuv.uni-hannover.de gern zur Verfügung. Hier können Sie das Heft auch bestellen. Sie finden die Beiträge auch online unter http://www.uni-hannover.de/de/universitaet/veroeffentlichungen/unimagazin/
