Dieses Seminar beleuchtete die herausragenden, vielfältigen Möglichkeiten und spektakulären Forschungsergebnisse im Bereich der Quantenwissenschaft mit ultrakalten atomaren und molekularen Systemen. Register aus optischen Pinzetten erlauben es, Rydberg-Atome und dipolare Moleküle mikroskopisch zu kontrollieren und damit Musterbeispiele wechselwirkender Quantensysteme aus einzeln ansprechbaren Spins zu erforschen. Anwendungen reichen von der Untersuchung grundlegender chemischer Bindungen über die Quantenoptik bis zur Quantensimulation, -sensorik und ‑informationsverarbeitung. 

Das Seminar, das vom 27. Juli bis 1. August im Physikzentrum Bad Honnef stattfand, umfasste eingeladene Vorträge auf höchstem internationalem Niveau. Diese präsentierten hochaktuelle Ergebnisse, welche sich von der Verschränkung von Molekülen, dem Einsatz verschränkter Zustände in der Metrologie über Modelle stark korrelierter Materie und kinetischer Frustration bis zu fehlerkorrigierten Quantenberechnungen mit Registern aus Einzelatomquantenbits erstreckten. Insbesondere wurden fortschrittliche Architekturen unter Nutzung multipler Spezies und hybrider Systeme aus Atomen und Molekülen, kryogener Umgebungen und skalierter Systeme tausender Qubits diskutiert.

Aus der Vielzahl der hochqualitativen eingereichten Bewerbungen konnte das Physikzentrum bis auf den letzten Platz gefüllt werden. Die bedeutendsten Beiträge mit spannenden neuen Forschungsentwicklungen sowie Visionen für die nächste Generation an theoretischen Forschungsansätzen und möglichen Experimenten wurden in einer Reihe von Hot Topic Vorträgen präsentiert. Zwei Postersitzungen ergänzten die Vorträge, sodass alle Teilnehmenden die Möglichkeit bekamen, ihre Ergebnisse vorzustellen. Die drei besten der durchwegs hervorragenden Poster wurden prämiert.

Das Seminar sah großzügig Raum für den Austausch vor, welcher sowohl in eigenen Diskussionszeiten als auch den Pausen in der informellen Atmosphäre des Physikzentrums intensiv genutzt wurde. Diese offenen wissenschaftlichen Diskussionen zwischen allen Teilnehmenden waren ein ausgesprochenes Highlight des Seminars.

Wir danken allen Mitarbeitenden des Physikzentrums sowie der WE-Heraeus-Stiftung für die unschätzbar wertvolle Hilfe bei der Planung, Organisation und Durchführung dieses Seminars, welches ohne diese Unterstützung und das einmalige Umfeld des Physikzentrums sicher nicht so hätte stattfinden können.

Prof. Dr. Gerhard Birkl, Dr. Malte Schlosser, TU Darmstadt

Dr. Florian Meinert, U Stuttgart 

Prof. Dr. Johannes Zeiher, LMU München und MPI für Quantenoptik