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Kooperation Asien-Europa in Licht- und Materieforschung

Herauszufinden, wie man die Vorteile des fremdartigen Quantenverhaltens in immer größeren und komplexeren Systemen aus Atomen nutzen kann, ist ein schwieriges Unterfangen. Mit diesem Ziel vor Augen wurde eine trilaterale Kooperation zwischen Lettland, Litauen und Taiwan eingeleitet.
Kooperation Asien-Europa in Licht- und Materieforschung
COLIMA (Coherent manipulation of light and matter via interferences of laser-dressed states) war ein EU-finanziertes internationales Forschungsprojekt, das sich auf die gesteuerte Manipulation von Atomen in angeregten oder laserbeeinflussten (laser-dressed states) Zuständen konzentriert. Große Systeme aus lichtoptimierten Atomen schaffen eine attraktive Plattform für die Erforschung der Quanteninformationsspeicherung und -verarbeitung.

Eine kontrollierte Modifikation der Quantenzustände von Materie während der Wechselwirkungen zwischen den konstituierenden Atomen mit kohärentem Licht ist für das Entstehen des Quantenverhaltens von fundamentaler Bedeutung. Erfährt man mehr über diese Wechselwirkungen oder schafft man "effektivere" Wechselwirkungen, so bringt das neues Licht in die Quantenmechanik und neue Anwendungen werden möglich.

Das COLIMA-Projekt unterstützte junge und erfahrene Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler von der Universität Lettland, der Universität Vilnius, der Staatlichen Universität Sankt Petersburg, der Russischen Akademie der Wissenschaften und der National Tsing Hua University in Taiwan, indem Forschungsförderung bereitgestellt wurde. Die Resultate ihrer Arbeit an der Manipulation von Quantenzuständen wurden in neue Verfahren zur Informationsverarbeitung und -erfassung umgewandelt.

Insbesondere die Untersuchungen der Wechselwirkungen von Licht und Materie in Gegenwart von externen Magnetfeldern führten zur Entwicklung neuer Verfahren für empfindliche Magnetfeldmessungen. Andererseits ist die theoretische und versuchstechnische Arbeit an der Speicherung von langsamen und stationären Mehrkomponentenlicht für die nichtlineare Optik und Quanteninformationsmanipulation von Interesse.

Zu den wichtigsten wissenschaftlichen Ergebnissen zählt die bis dato höchste Effizienz bei der Speicherung von Photonen auf Basis der Wirkung von elektromagnetisch induzierter Transparenz. Die zahlreichen Resultate des COLIMA-Projekts sind in Zeitschriftenpublikationen und Konferenzpräsentationen im Detail beschrieben worden. Teilnehmer des Projekts führten überdies öffentliche Sensibilisierungsaktivitäten einschließlich der Arbeit mit Schülern an Schulen durch.

COLIMA förderte die enge Kooperation zwischen Forschern, die derzeit Pläne zur Fortsetzung ihrer Forschungsarbeiten über Licht- und Materiemanipulation innerhalb eines neuen Projektvorschlags im Rahmen von Horizont 2020 schmieden.

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Schlüsselwörter

laserbeeinflusste Zustände, laser-dressed states, Quanteninformation, Quantenmechanik, nichtlineare Optik
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