GRK 2676:  Imaging von Quantensystemen: Photonen, Moleküle und Materialien

• Fachliche Zuordnung: Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen
• Förderung: Förderung seit 2023
• Webseite: Zur Homepage
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 437567992

Quantentechnologie ist ein Schlüsselgebiet für zukünftige Anwendungen, die uns tägliches Leben revolutionieren werden. Sie macht sich quantenmechanische Effekte zunutze, um Informationen zu speichern, zu verarbeiten und zu übertragen, was zu neuartigen Phänomenen, Konzepten und Funktionalitäten führt. Die Bildgebung von Quantensystemen wie beispielweise Photonen, Molekülen und Materialien steht an vorderster Front der Forschung in den angewandten Quantenwissenschaften, mit der klassische Auflösungsgrenzen überwunden werden können. Drei Partneruniversitäten aus Deutschland und Kanada mit ausgezeichnetem internationalem Ruf in den Quantenwissenschaften und -bildgebung beantragen die Einrichtung einer internationalen Graduiertenschule (IRTG), um deren Aktivitäten in Forschung und Ausbildung der nächsten Generation von Wissenschaftlern zu bündeln. In dieser Graduiertenschule werden die Forschungsgebiete Quantenoptik, ultraschnelle Elektronendynamik und elektronische Kohärenz synergetisch kombiniert, um innovative Konzepte in Telekommunikation, Daten- und Bildverarbeitung zu entwickeln und zu verfolgen. Als Resultat unseres intensiven Trainings werden junge Forschende ein breite Wissensbasis sowohl in den Grundlagen als auch kommerziellen Anwendungen von Quantentechnologien erhalten haben. Dies erlaubt unseren Absolventen die notwendige Flexibilität, um Innovationen an die sich schnell ändernden gesellschaftlichen Notwendigkeiten anzupassen. Insbesondere werden sie in die Lage versetzt werden, die photonische Industrie beim Übergang von klassischer zur Quantenphotonik zu unterstützen, beispielsweise durch das Einbringen neuer, innovativer Ideen in aufstrebende Firmen. Dadurch ergibt sich die realistische Möglichkeit von Ausgründungen durch Start-ups aus dem IRTG. Die Universität Rostock ist weltweit führend in theoretischer und experimenteller Quantenoptik, Starkfeld- und Molekülphysik, mit besonderem Schwerpunkt auf Mikroskopie und Lebenswissenschaften. Die Universität Ottawa ist weltbekannt für ihre Expertise in nichtlinearer Quantenoptik, Attosekundenphysik sowie ultraschneller Optik und Materialbearbeitung. Die Universität Calgary beherbergt das Institut für Quantenwissenschaften und -technologie mit den vier Abteilungen Chemie, Computerwissenschaften, Mathematik und Physik. Die Hauptforschungsrichtungen umfassen Quantenoptik und -information sowie Nanotechnologien und mit Schwerpunkt Quantenkommunikation, -sensorik und -informationsverarbeitung. Unser IRTG eröffnet eine einzigartige Möglichkeit, jungen Wissenschaftlern eine Promotion in einem internationalen Rahmen über alle Aspekte der Quantentechnologie zu gewähren, angefangen von grundlegenden Konzepten über Machbarkeitsstudien bis hin zu kommerziellen Anwendungen.

• DFG-Verfahren: Internationale Graduiertenkollegs
• Internationaler Bezug: Kanada
• Antragstellende Institution: Universität Rostock
• IGK-Partnerinstitution: University of Calgary; University of Ottawa
• Sprecher: Professor Dr. Stefan Scheel
• Sprecher (IGK-Partner): Professor Dr. Thomas Brabec
• beteiligte Wissenschaftlerinnen / beteiligte Wissenschaftler: Professorin Dr. Simone Baltrusch; Professor Dr. Dieter Bauer; Professor Dr. Thomas Fennel; Professor Dr. Eleftherios Goulielmakis, Ph.D.; Professor Dr. Boris Hage; Professor Dr. Oliver Kühn; Professor Dr. Stefan Lochbrunner; Professor Dr. Alexander Szameit, Ph.D.