量子システム研究ユニット （トーマス・ブッシュ）

超低温の量子ガスは、過去20年の間に、クリーンで高度に設定可能な環境で量子力学を研究するための有力なシステムの一つとなった。ハミルトニアンのほぼすべての部分を幅広いパラメーターで変更できる多くの技術が存在しており、それによって完全に制御可能な合成量子システムを作ることができ、新しい領域の物理学を低ノイズで探求することができる。このシステムはまた、量子情報や量子工学のアイデアやコンセプトを探求するためのパラダイムでもあります。

私たちの理論的研究は、これらのシステムのさまざまな側面に焦点を当てており、特に少数の粒子システムのダイナミクスと制御に対する相互作用の影響を理解することに関心があります。これには、超流動凝縮体における平均場のダイナミクスだけでなく、多成分の、小さな、あるいは低次元の量子系における厳密なダイナミクスも含まれます。特に、よく定義された初期状態から始まる断熱ダイナミックス、STAダイナミックス、クエンチ・ダイナミックスの研究に力を入れています。また、多体物理学における相関の影響や、最近では量子熱力学の考え方を用いたシステムの特徴付けにも注力しています。

同時に、光ナノファイバーの近接場に閉じ込められた原子の光と物質の相互作用に関する研究も行っています。私たちは、このようなシステムの記述をより複雑な設定に移行させ、より多くの制御や新しい物理的効果の可能性を開いています。この研究は、他の多くの研究と同様に、実験的に現実的な設定に近いものであり、これは実施されるすべてのプロジェクトの重要な側面でもあります。