Elektromagnetische Resonatoren haben sich in den letzten Jahren zu einem außergewöhnlich wichtigen und vielseitigen Werkzeug in der Vielteilchenphysik entwickelt. Ihre Anwendungen reichen von der Erzeugung und Kontrolle von polaritonischen Quantenflüssigkeiten, über resonator-basierte Quantenelektrodynamik mit ultrakalten Atomen bis hin zur Kopplung von stark korrelierten Quantenmaterialien an Terahertz-Felder in Resonatoren. Dieses Seminar, das vom 14. bis 18. Dezember im Physikzentrum Bad Honnef stattfand, brachte Expert:innen und Nachwuchswissenschaftler:innen dieser unterschiedlichen Forschungsgebiete zusammen, um Fragen zu erörtern, Ideen auszutauschen, Problemstellungen zu identifizieren und neue Kollaborationen zu formen. 

Die Breite der unterschiedlichen Fragestellungen wurde bereits am ersten Seminartag deutlich. Die Vortragenden berichteten von der Entwicklung resonator-gestützter Quantenschnittstellen zwischen photonischen (mobilen) und ionen-basierten (stationären) Qubits in der Quanteninformationstechnik sowie von der Untersuchung exotischer Quasiteilchen in Tellurid-Verbindungen mit Hilfe von Raman-Streuung. Im ersten Fall gilt es, wenige relevante Freiheitsgrade mit außergewöhnlich hoher Präzision zu kontrollieren, um eines Tages den Bau eines Quanteninternets zu ermöglichen. Im zweiten Fall können Resonatoren in Zukunft zur Untersuchung der elektronischen Struktur eines intrinsisch hoch-komplexen Quantenmaterials dienen, dessen Freiheitsgrade sich weit weniger einfach kontrollieren lassen. Weitere Vorträge fügten sich in diese große Bandbreite ein. Forscher:innen berichteten etwa von der Präparation von photonischen Graphzuständen, der Quantensimulation von Supraleitern durch resonator-induzierte Wechselwirkungen, der kontrollierten Vermittlung von Wechselwirkung zwischen Atomen in Resonatoren, hybriden Licht-Materie-Phasen mit ultrakalten Gasen und von dem möglichen Nutzen von Vakuumkräften, dem Casimir-Effekt, um inhomogene Quanten-Hall-Zustände in Resonatoren entlang der Feldpolarisation auszurichten. 

Trotz, oder vielleicht gerade aufgrund dieser großen Breite war das Seminar von lebhaften Diskussionen zwischen den Fachgebieten geprägt. Beim Heraeus-Abend, dem gemeinsamen Besuch eines Weihnachtsmarkts und bei zwei Postersitzungen tauschten sich die über 80 Teilnehmenden ausführlich untereinander aus und konnten neue Verbindungen knüpfen. 

Unser herzlicher Dank gilt der Wilhelm und Else Heraeus-Stiftung sowie dem Physikzentrum Bad Honnef für die finanzielle und logistische Unterstützung, die dieses interdisziplinäre Seminar ermöglichte. 

Dr. Hans Keßler, Dr. Andrea Bergschneider, U Bonn
Dr. Frank Schlawin, U Hamburg