Seminarbericht

Die Erzeugung und Manipulation von Licht auf dem Niveau einzelner Photonen ist eine zentrale Herausforderung der Quantenoptik, sowohl für Anwendungen in z.B. photonischen Quantentechnologien als auch für die Untersuchung fundamentaler quantenmechanischer Phänomene und Konzepte. Die grundlegende Frage, ob und wie einzelne Photonen mit Hilfe eines optischen Mediums miteinander „wechselwirken“ können, verbindet Forschende aus diversen Gebieten der Physik. Ziel dieses Seminars, das vom 28. bis 31. März 2023 im Physikzentrum Bad Honnef stattfand, war es, diesem breiten Spektrum an aktuellen Arbeiten und Fortschritten in Experiment und Theorie gerecht zu werden, und Wissenschaftler:innen aus verschiedenen Bereichen wie Nanooptik, Festkörper- und Atomphysik zusammenzubringen. Insgesamt 23 Vorträgen präsentierten einen weiten Überblick über den aktuellen Stand und neue Ergebnisse. Insbesondere war es Ziel des Seminars, einen umfangreichen Überblick über die verschiedenen Plattformen zu geben, in denen Licht auf dem Quantenlevel kontrolliert wird, und diese diversen experimentellen Ansätze mit theoretischen Modellen zu verknüpfen. So wurden z.B. neben optischen Systemen basierend auf ultrakalten Atomen und optischen Resonatoren auch Festkörpersysteme wie Einzel-Ionen in Wellenleitern und supraleitende Mikrowellen-Schaltkreise vorgestellt. Auf der Seite der Theorie geht es in diesem Gebiet aktuell insbesondere darum, Ansätze zu entwickeln, die eine möglichst vollständige und weiterhin mikroskopische Beschreibung immer komplexerer Systeme erlauben. Neben den Vorträgen präsentierten insbesondere auch jüngere Teilnehmende in zwei sehr dynamischen Postersitzungen mit über 50 Postern ganz aktuelle Ergebnisse.

Insgesamt gab es sehr positives Feedback der 80 Teilnehmenden und den vielfachen Wunsch, dieses Thema in zukünftigen Seminaren wieder aufzugreifen. Wir bedanken uns herzlich bei der Wilhelm und Else Heraeus-Stiftung für die finanzielle Unterstützung und die hervorragende organisatorische Arbeit.

Prof. Dr. Sebastian Hofferberth, U Bonn
Prof. Dr. Klaus Mølmer, Niels-Bohr-Institut, Kopenhagen/DK
Prof. Dr. Thomas Pohl, U Aarhus/DK