Leonard Group
Quantenoptik
Selbst für unsere leistungsstärksten Supercomputer erweist es sich als schwierig, die Quantenwelt der kleinen Teilchen und die Kräfte, die ihr Verhalten bestimmen, zu erforschen. Die Léonard Gruppe versucht Einblicke in diese Welt zu gewinnen. Dabei untersuchen die Forscher:innen quantenoptische Systeme, die aus individuell gesteuerten Atomen und Photonen bestehen. Dies könnte dazu beitragen, Materialien zu verbessern und Anwendungen für Quantencomputer und in der Quanteninformationsverarbeitung zu entwickeln.
Mit Laserstrahlen kühlt die Forschungsgruppe verdünnte atomare Gase auf Nanokelvin-Temperaturen, also nahe dem absoluten Nullpunkt, ab. Dadurch ermöglicht sich eine in der Experimentalphysik einzigartige Kontrolle dieser ultrakalten Atome. So kann man beispielsweise ihre Bewegungs- und elektronischen Zustände kontrollieren oder sie in programmierbare Muster anordnen und ihre Wechselwirkungsstärke einstellen. Die Léonard Gruppe kombiniert Methoden von Atomphysik und Optik, um die Kontrolle einzelner Teilchen auf fundamentalen Längenskalen und sehr kleinen Energieskalen zu erreichen. Die Gruppe nutzt maßgeschneiderte optische Potenziale, z.B. Reihen optischer Pinzetten und optische Gitter, um die Atome zu fangen. Das ermöglicht die Quantensteuerung einzelner Atome, die Erzeugung verschiedener Formen atomarer Wechselwirkungen und eine atomgenaue Auslesung.
Laufende Projekte
Vielteilchen-Hohlraum-Quantenelektrodynamik | Quantensimulation mit optischen Gittern | Quantentechnologien mit optischen Fasern
Publikationen
ReX-Link: Julian Léonard
Karriere
Seit 2024 Assistant Professor, Institute of Science and Technology Austria (ISTA)
2021 – 2024 Assistant Professor, TU Wien
2017 – 2021 Postdoctoral Research Fellow, Harvard University, Cambridge, USA
2007 PhD, ETH Zürich, Schweiz
Ausgewählte Auszeichnungen
2024 Cardinal Innitzer Preis
2023 ERC Starting Grant
2021 FWF START Award
2017 SNSF Postdoctoral Fellowship Award