SPP 1929:  Giant Interactions in Rydberg Systems (GiRyd)

• Fachliche Zuordnung: Physik
• Förderung: Förderung seit 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 273920612

Das Ziel des SPP GiRyd ist es die starke und sehr gut einstellbare Wechselwirkung zwischen Rydberg Atomen in verschiedenen Gebieten der Physik einzusetzen, um neuartige bisher unerreichte Phänomene zu realisieren. Die Gebiete reichen von der experimentellen und theoretischen Atom-, Molekül- und optischen Physik bis zur Halbleiterphysik und der Vielteilchenphysik. Der Schwerpunkt bildet in diesem Sinne eine interdisziplinäre Brücke. Die Breite der Forschung in diesem Gebiet ist traditionell in Deutschland vorhanden. Zum Beispiel wurde die Rydberg Blockade in Halbleitermaterialien sowie di ersten ultralangreichweitigen Rydbergmoleküle erstmals in Deutschland nachgewiesen. Weiterhin ist auch der erste Rydberg-basierte Einzelphotonentransistor in Deutschland demonstriert worden. Das Koordinationsprojekt stellt die Netzwerkbildung unter diesen Gruppen sicher. Hierzu werden wissenschaftlicher Austausch, wissenschaftlicher Nachwuchs, sowie familienfreundliche Umfeld und besonders auch Wissenschaftlerinnen gefördert.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Internationaler Bezug: Dänemark, Frankreich, Israel, Türkei

Projekte

• Deterministische Präparation einzelner Kalium Atome in Mikrofallen zur Quantensimulation von Spin Systemen. (Antragsteller Groß, Christian )
• Dynamik von Rydbergpolaritonen in quasi eindimensionalen Geometrien (Antragsteller Windpassinger, Patrick )
• Dynamik wechselwirkender Rydbergexzitonen in inhomogenen Strukturen (Antragsteller Scheel, Stefan )
• Dynamische Prozesse in ultralangreichweitigen Rydbergmolekülen (Antragsteller Schmelcher, Peter )
• Ein Photon-Photon-Quantengatter basierend auf Rydberg-Wechselwirkungen in einem Resonator (Antragsteller Dürr, Stephan )
• Eine Einzelphotonenquelle mit hoher Bandbreite bei Raumemperatur (Antragsteller Löw, Robert )
• Einzelne Rydberg-Atome und Ionen in ultrakalter Quantenmaterie (Antragsteller Pfau, Tilman )
• Erzeugung ultrakalter Ionen Paare aus langreichweitigen Rydberg-Molekülen (Antragsteller Deiglmayr, Johannes )
• Gefangene Rydberg Ionen in zeitabhängigen elektrischen Feldern (Antragsteller Schmidt-Kaler, Ferdinand )
• Geladene und neutrale langreichweitige Rydberg Moleküle: Interne Struktur und Wellenpaket-Dynamik (Antragsteller Hecker Denschlag, Johannes )
• Geordnete Phasen ultrakalter Quantengase mit Rydberg-Dressing in optischen Gittern (Antragsteller Hofstetter, Walter )
• Kohärente Spindynamik in 2D Registern aus Rydbergatomen (Antragsteller Birkl, Gerhard )
• Kontrollierte Wechselwirkungen von Rydberg-Exzitonen in integrierten und hochskalierbaren Bauteilen (Antragsteller Giessen, Harald )
• Koordinationsfonds (Antragsteller Pfau, Tilman )
• Langreichweitige Rydberg-Wechselwirkungen in einem Mikrowellenresonator bei endlicher Temperatur (Antragsteller Fortágh, József )
• Mehrkomponenten Rydberg Polaritonen (Antragsteller Fleischhauer, Michael )
• Nichtgleichgewichts-Universalität in getriebenen Rydberg-Gasen (Antragsteller Diehl, Sebastian ;  Whitlock, Shannon )
• Nichtgleichgewichtsphänomene in Rydberg-Gittern unter Zwangsbedingungen. (Antragsteller Groß, Christian ;  Lesanovsky, Igor )
• Optimale Präparation von Vielteilchen-Rydbergzuständen (Antragsteller Calarco, Tommaso )
• Orts- und Einzelatom-Aufgelöste Untersuchung von nicht-linearer Anregungsdynamik und Dissipation in nicht-resonant getriebenen Rydberg Gasen (Antragsteller Bloch, Immanuel )
• Photonen in Wechselwirkung mit Rydberg Superatomen (Antragsteller Büchler, Hans Peter )
• Polaronentstehung in Rydberg-Systemen und Rydberg-Anregungen als Sensor korrelierter Quantenmaterie (Antragsteller Schmidt, Richard )
• Quanten Hall Effekt und stark wechselwirkende Rydberg Polaritonen (Antragsteller Fleischhauer, Michael )
• Quantenkontrolle der dissipativen Erzeugung von Vielteilchenverschränkung in Rydberg-Atomen (Antragstellerin Koch, Christiane )
• Quantenstrukturen in Rydberg-Systemen (Antragstellerin Morigi, Giovanna )
• Realisierung von Rydberg induzierten langreichweitigen Wechselwirkungen in itineranten Gittersystemen (Antragsteller Bloch, Immanuel )
• Rydbergatome in photonischen Kristallfasern (Antragsteller Joly, Nicolas ;  Löw, Robert ;  Russell, Philip St. J. )
• Schnittstellen-induzierte Kohärenz und Verschränkung von Rydberg Einheiten (Antragsteller Eisfeld, Alexander ;  Rost, Jan Michael )
• Simulation offener Quantensysteme mit Rydberg-Atomen (Antragsteller Weimer, Hendrik )
• Ultrakalte, schwere Rydbergsysteme und Rydbergmoleküle in einem Reaktionsmikroskop (Antragsteller Ott, Herwig )
• Wechselwirkende stationäre Rydberg-Polaritonen in zwei Dimensionen (Antragsteller Pohl, Thomas ;  Weidemüller, Matthias )
• Wechselwirkungsdynamik von Rydbergexzitonen (Antragsteller Aßmann, Marc Alexander )
• Übergang von zwei zu vielen stark wechselwirkenden Rydberg-Polaritonen (Antragsteller Hofferberth, Ph.D., Sebastian )

• Sprecher: Professor Dr. Tilman Pfau