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Apl. Prof. Dr. Michèle Heurs
Gruppenleiterin Quantum Control
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Quantum Control

Quantum Control

Die Arbeitsgruppe Quantum Control beschäftigt sich hauptsächlich mit der Stabilisierung optischer Systeme, die Rauschen am oder unter dem Quantenlevel aufweisen.

Die Arbeitsgruppe Quantum Control am AEI Hannover wurde im Juli 2010 als Juniorforschungsgruppe im Exzellenzcluster QUEST (Centre for Quantum Engineering and Space-Time Research) der Leibniz Universität Hannover (LUH) gegründet. Wir arbeiten an komplexen Systemen, die Rauschen am oder unter dem Quantenlevel aufweisen.

Unsere Forschungsgebiete umfassen Quellen nicht-klassischen Lichts bei hohen Frequenzen, moderne Kontrolle (modern control) aufgehängter Testmassen zur Gravitationswellen-Detektion, und die Untersuchung kohärenter destruktiver Interferenz des Quantenrauschens in optomechanischen Experimenten (wie z.B. interferometrischen Gravitationswellen-Detektoren).

Das gemeinsame Element dieser scheinbar sehr weitgefächerten Forschungsfelder ist das Streben nach der Reduktion oder der vollständigen Eliminierung von (Quanten-)Rauscheffekten in komplexen (quanten)mechanischen Systemen – dies ist die wichtigste Herausforderung für zukünftige Laserinterferometer zur ersten direkten Detektion von Gravitationswellen.

Resonator-Spektroskopie

Quellen nicht-klassischen Lichts (gequetsches Licht), die durch Resonatoren verbessert werden, weisen ein verringertes Quantenrauschen nicht nur bei niedrigen Messfrequenzen auf, sondern in jedem freien Spektralbereich des optischen Resonators.

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Reduktion des Quantenrauschens durch kohärente Kontrolle

Wenn die Empfindlichkeit der Gravitationswellen-Detektoren der nächsten Generation das Standard-Quantenlimit der Interferometrie erreicht, ist es von entscheidender Bedeutung, diese fundamentale Rauschquelle zu reduzieren. Denn nur so lässt sich die Empfindlichkeit der Instrumente weiter steigern.

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Modern Control

Das Forschungsfeld Modern Control wurde in den 1960er Jahren in der Kontrolltheorie entwickelt. Dessen Techniken bieten robuste optimale Kontrollmechanismen und sind inhärent in der Lage, Systeme mit multiplen Ein- und Ausgängen zu stabilisieren, sogenannte "multiple input / multiple output (MIMO-)Systeme.

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