Michael Zopfs Tenure-Track-Professur für „Experimentelle Quantenphotonik“ an der Leibniz Universität Hannover zielt darauf ab, die Einzelphotonen-Technologie für sichere Quantenkommunikation und empfindliche Quantensensoren zu revolutionieren. Der Antrag „Colloidal Quantum Dots Reimagined - From Single Light Quanta to Photonic Integrated Chips (CLICS)“ erforscht das Potenzial von kolloidalen Quantenpunkten in der Quantenphotonik.
Jüngste Fortschritte bei der Synthese dieser Nanostrukturen haben zu einer verbesserten Stabilität und Effizienz geführt (insbesondere bei Materialien auf Perowskit-Basis), was für praktische Anwendungen der Quantentechnologie entscheidend ist. Im Rahmen des Projekts werden Herausforderungen wie die Erzielung einer robusten Verschränkung und Quantenkohärenz durch Tieftemperaturspektroskopie und quantenoptische Charakterisierungstechniken angegangen. Außerdem werden photonische Strukturen wie optische Mikrokavitäten und Wellenleiter entwickelt, um die Wechselwirkungen zwischen Licht
und Materie zu optimieren. Das letztendliche Ziel ist die Schaffung einer vielseitigen quantenphotonischen Plattform, die durch Experimente wie Superradianz in integrierten photonischen Chips demonstriert werden kann und den Weg für Technologien der nächsten Generation ebnet.
Unterstützt werden die Forschungsarbeiten durch die Entwicklung einer virtuellen Forschungsumgebung mit einheitlicher Experiment- und Datenverwaltung sowie durch die Einführung neuartiger Lehrmethoden, die für die oft nicht intuitiven Konzepte der Quantenphysik entscheidend sind. Die vorgeschlagenen Arbeiten werden der neuen Professur neue Impulse verleihen, indem sie das robuste Umfeld der Quantenoptik und Festkörperphysik an der Universität nutzen und zur strategischen Ausrichtung der Universität auf Spitzenforschung und Integration im Quantenbereich beitragen. Sie wird auch die Zusammenarbeit innerhalb des niedersächsischen Forschungsumfelds fördern, insbesondere mit der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt und der Technischen Universität Braunschweig.