Die Entwicklung von Laserkühlmethoden und Laserfallen für Atome hat es uns im Laufe des letzten Jahrhunderts ermöglicht, einzelne mikroskopische Quantensysteme im Labor zu isolieren und im Detail zu studieren. Abgesehen von immer genaueren Überprüfungen der Gesetze der Quantenmechanik bilden diese technischen Errungenschaften auch den Grundstein für neuartige Quantentechnologien, wie z.B. Quantencomputer, Quantensimulatoren und neuen  Präzisionsmessmethoden.  In den letzten Jahren hat sich außerdem gezeigt, dass ein ähnliches Ausmaß an Isolation und Kontrolle selbst für künstlich hergestellte, makroskopische Quantensysteme, wie zum Beispiel supraleitende Schaltkreise oder nanomechanische Resonatoren, möglich ist. Im Gegensatz zu ihren atomaren Pendants können die physikalischen Eigenschaften und Wechselwirkungen dieser Systeme zu  einem großen Teil durch Fabrikationsparameter frei bestimmt werden. Das ist nicht nur für zukünftige  quantentechnologische Anwendungen von Interesse, sondern erlaubt es uns auch, Quantensysteme mit völlig neuartigen Eigenschaften herzustellen und zu studieren.

In unserer Gruppe untersuchen wir verschiedenste quantenoptische Phänomene an der Schnittstelle zwischen der mikroskopischen und makroskopischen Welt und erforschen mögliche Anwendungen derer, z.B. im Bereich der Quanteninformationsverarbeitung. Unsere momentanen Forschungsinteressen reichen von grundlegenden Studien zur Licht-Materie-Wechselwirkung im Bereich ultrastarker Kopplungen, über Phasenübergänge in dissipativen Quantensystemen, bis hin zur Entwicklung neuer Protokolle für die Quantenkommunikation über thermische Mikrowellenleiter oder phononische Kanäle.  

The development of laser cooling and trapping techniques for atoms enabled us for the first time to study and fully control individual quantum systems in the lab. Apart from progressively  refined tests of the laws of quantum mechanics these capabilities also provide us with the basis  for new, quantum-enabled technologies, such as quantum computers, quantum simulators or enhanced sensors.  In recent years a similar level of control has also be obtained for artificial and macroscopic quantum systems, like superconducting quantum circuits or nanomechanical resonators. 

In our research group we are interested in quantum optical phenomena at the crossover between the microscopic and the macroscopic world and potential applications of coherent solid state and hybrid quantum systems for future quantum technologies.