Physik im Theater

Bindungen oder Beziehungen zwischen Atomen sind die Grundlage für die gesamte Chemie und damit für Welt, wie wir sie kennen. Sind die Bindungspartner eher ortsfest oder nur langsam unterwegs steigen die Chancen, dass die „Chemie stimmt“ und stabile Bindungen entstehen. Liegt ihre Temperatur nahe dem absoluten Nullpunkt (-273 Grad Celsius) reichen kleinste Kräfte, um sie zu verkuppeln und aneinander zu binden. Damit werden neuartige schwache und auch sehr langreichweitige Bindungsmechanismen möglich, welche sich nicht im üblichen Chemie Lehrbuch finden. Wir diskutieren welche neuartigen Beziehungsarten es in der ultrakalten Quantenwelt gibt, welche Chancen Fernbeziehungen haben und wie langen solche Beziehungen stabil bleiben. Darüber hinaus gibt es in der Quantenmechanik auch unscharfe Beziehungszustände, also Überlagerungen aus gebundenen und ungebundenen Zuständen. Das wirft natürlich neuartige Beziehungsfragen auf, die in dem Vortrag auch besprochen werden.

Tilman Pfau ist Professor an der Universität Stuttgart. 1994 promovierte er an der Universität Konstanz. Er war Gastforscher an der ENS in Paris bei Claude Cohen-Tannoudji und am MIT bei Wolfgang Ketterle. Im Jahr 1998 habilitierte er sich in Konstanz zum Thema "Licht in der Atomoptik". Seit 2000 ist er Direktor des 5. Physikalischen Instituts an der Universität Stuttgart. Er hatte Gastprofessuren u.a. in Helsinki, Peking, Toronto, Cambridge und Melbourne inne. Er war Gründungsdirektor des Zentrums für Integrierte Quantenwissenschaft und -technologie (IQST), das er bis 2022 geleitet hat. Seit 2022 ist er Direktor des Carl-Zeiss-Stiftung Center für Quantenphotonik - Jena - Stuttgart – Ulm. Pfau ist ein Pionier auf dem Gebiet der ultrakalten Atome und erhielt zahlreiche Auszeichnungen, zuletzt den Herbert P. Broida-Preis (2017) und den Senior BEC Award (2023). Seine Forschung konzentriert sich auf die Entwicklung von Quantensystemen für Zukunftstechnologien.