Kvanteoptiske laboratorier

• Ved at bruge fotoner og mekaniske oscillatorer, arbejder vi pa at skabe ikke-klassiske bevægelsestilstande for makroskopiske objekter, for derved at kunne undersøge grænserne af kvantefysik.
• Derudover forsker vi også i, at kombinere mekaniske systemer og spin systemer med kvantemålinger, for derved at overskride de gængse kvantemekaniske grænser for måling af bevægelse.
• Vi undersøger om disse metoder kan bruges til at forbedre følsomheden af tyngebølge-detektorer.

Anvendelsen af kvanteteknologi kan også bruges til biologiske og medicinske målinger i medicinsk diagnostik og sundhedspleje. 

Missionen er at udvikle en ny form for ekstremt følsomme sensorer baseret på kvanteteknologi, der tidligt er i stand til at detektere sygdomme og dermed helbredelse.

• Det vil kunne bruges i den virkelige verdens kvanteteknologier såsom kvantekommunikation, kvantesimulation og kvantecomputere.
• Gruppen laver både grundforskning, anvendt forskning og udvikling af kvanteteknologier.
• Vi favner bredt fra udvikling og fremstilling af kvantefoton-kilder, over kvanteoptikeksperimenter, til teorien for lys-stof vekselvirkning og kvanteinformations protokoller.

Vi forsker også i hybride kvantenetværk med det mål at opnå ”det bedste fra alle verdener”, hvor vi udnytter fordelene ved de forskellige platforme. De primære forskningsområder inkluderer deterministiske foton- og spinfoton-emittere til enkelt-foton og flere-foton kilder, længe levende mekaniske membraner til kvantehukommelser og faststof spin-fysik.

Forskningens langsigtede perspektiv er at muliggøre bearbejdning af kvanteinformation på stor-skala over globale afstande, også kendt som Kvanteinternettet.

Forskningen har ført til flere kvanteteknologiske patenter og spin-out virksomheder.

• Vi bruger en kombination af magnetfelter og præcise laserstråler til at indfange og afkøle atomer og udnytte deres kvante-natur.
• Eksperimenter med spektroskopi på molekyler og jord-alkali-metaller såsom strontium, frekvenskamme baseret på mikroresonatorer og ultrastabile optisk reference-resonatorer.
• Det meste af vores arbejde er baseret på optiske resonatorer og den forstærkning af vekselvirkningen mellem elektromagnetiske felter og atomer, som fremkommer, når mange atomer placeres i resonatoren.

Vi bruger dette til at generere ultrastabile frekvensreferencer med kolde atomer eller molekylære gasser og til at udforske og udvikle kollektive effekter, der kan bruges til kvante-simuleringsplatforme. 

• Vi undersøger disse systemer med fotoner både i det synlige spektrum og i mikrobølgeområdet.
• Med dette system kan vi skubbe de kvantemekaniske grænser for at måle bevægelse, undersøge dekohærens mekanismer og implementere forskellige strategier for kontrol af mekaniske kvantetilstande.

Vores resultater finder anvendelser indenfor kvanteteknologi, blandt andet nye kvantesensorer for elektromagnetiske felter og kræfter, og mekaniske interfaces, der kan lagre og oversætte kvanteinformation i hybride kvantenetværk.

QTL giver universitetsstuderende, gymnasieelever og professionelle adgang til unikke laboratoriefaciliteter, som ellers kun bruges til forskning på internationalt topniveau.

Laboratoriet muliggør en tæt forskningsforankring af undervisningsaktiviteterne på Niels Bohr Institutet, og et udvidet samarbejde med virksomheder om efteruddannelse.