Seminarbericht
Gase aus Licht – Photonengase – können bei Abkühlung in den Wänden des Systems verschwinden, wie im Lehrbuchbeispiel des Schwarzkörperstrahlers, oder sie können Kondensate ausbilden, vergleichbar mit denen in ultrakalten atomaren Gasen bei Temperaturen von Nanokelvin. Beim Schwarzköperstrahler handelt es sich um ein dreidimensionales Gas, während Lichtkondensate in niederdimensionalen Photonengasen auftreten, wie in mit Farbstofflösung gefüllten optischen Mikroresonatoren. Dabei handelt es sich um Quantengase aus Licht, die sich bei Raumtemperatur beobachten lassen und ein hochaktuelles Forschungsgebiet darstellen.
Das 810. WE Heraeus-Seminar, das vom 14. bis 18. Mai mit rund 80 Teilnehmern im Physikzentrum Bad Honnef stattfand, zeigte eine Vielzahl neuer Entwicklungen verschiedener Lichtkondensate auf, sowohl mit „reinen“ Photonen als auch mit „hybriden“ Mischzuständen von Licht und Materie, den sogenannten Polaritonen. Die ersten drei Tage des viertägigen Seminars starteten mit Übersichtsvorträgen zu den relevanten experimentellen Plattformen für Lichtkondensate. Diese Vorträge, die insbesondere an jüngere Forscher gerichtet waren, stellten Experimente zu Photonengasen in farbstoffgefüllten Mikroresonatoren, Phasen in Kondensaten aus Exziton-Polaritonen sowie Experimente zur Thermodynamik von Licht in Mehrmoden-Glasfasern vor. Die Übersichtsvorträge wurden ergänzt durch eingeladene Vorträge zu aktuellen Entwicklungen in der Forschungsrichtung. So berichteten Rupert Oulton und Maciej Pieczarka über die in zwei unabhängigen Experimenten gelungene Beobachtung von Photonenkondensaten in Halbleitersystemen, eine Plattform, bei der in früheren Arbeiten noch die Existenz starker Kopplung als Voraussetzung für eine Thermalisierung angesehen worden war. Julian Schmitt stellte erstmalige Messungen der Kompressibilität eines Quantengases aus Licht vor. Andere diskutierte Themen waren Nichtgleichgewichtseffekte; so berichtete Peter Littlewood über Phasenübergänge an sogenannten exzeptionellen Punkten. Darüber hinaus konnten junge Wissenschaftler in Kurzvorträgen ihre Forschungsarbeiten vorstellen und so erste Erfahrungen auf einer internationalen Bühne sammeln.
Neben dem vielfältigen Spektrum an Vorträgen trug auch die hohe Qualität der 46 Posterbeiträge ganz entschieden zu der inspirierenden Atmosphäre des Seminars bei.
Wir danken der WE-Heraeus-Stiftung für ihre großzügige finanzielle und organisatorische Unterstützung.
Prof. Dr. Martin Weitz, U Bonn
Prof. Dr. Michiel Wouters, U Antwerpen, Belgien
Prof. Dr. Jan Klaers, U Twente, Niederlande