Physikalische Grundlagenforschung für photonische Technologien der Zukunft
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Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat am 25. November die erneute Verlängerung des Sonderforschungsbereichs (SFB)/Transregio 142 „Maßgeschneiderte nichtlineare Photonik: Von grundlegenden Konzepten zu funktionellen Strukturen“ bekanntgegeben. In dem Verbundprojekt der Universität Paderborn mit der TU Dortmund geht es um die Grundlagen der Photonik und Quantenoptik. Ziel ist es, im Bereich nichtlinearer photonischer Systeme, z. B. in der Informations- und Kommunikationstechnologie, neue Wege durch die gezielte Manipulation von Licht zu beschreiten.
Der SFB wurde 2013 – zunächst für vier Jahre – von der DFG bewilligt und mit rund zehn Millionen Euro gefördert. Die zweite Verlängerung um weitere vier Jahre wurde 2018 bekanntgegeben. Nun geht der Transregio in die dritte Phase. Bei dem Vorhaben werden die Expertisen der Universität Paderborn in den Bereichen der photonischen Materialien und der Quantenoptik sowie der TU Dortmund im Bereich der nichtlinearen Spektroskopie kombiniert.
„Mit der erneuten Verlängerung können wir die Grundlagenforschung auf den Gebieten der Optoelektronik und Photonik weiter vorantreiben und so Konzepte und Anwendungen entwickeln, die z. B. zu einer schnelleren, effizienteren und vor allem sicheren Kommunikation beitragen können“, sagt die SFB-Sprecherin Prof. Christine Silberhorn vom Paderborner Department für Physik.
„Seit acht Jahren bauen wir die Kooperation zwischen Paderborn und Dortmund auf der Basis unserer komplementären Expertisen kontinuierlich aus. Es freut uns sehr, dass das von den Gutachtenden erneut gewürdigt wurde, ebenso wie unsere Pläne für die nächsten vier Jahre“, sagt Prof. Manfred Bayer, Standortsprecher des SFB und Rektor der TU Dortmund.
Photonen: Hoffnungsträger für eine Revolution in der Datenübertragung
Dank ihrer speziellen Eigenschaften gelten Photonen – kleine Lichtteilchen, aus denen elektromagnetische Strahlung besteht – als Hoffnungsträger für eine Revolution in der Datenübertragung. Spezielle Methoden zur Erzeugung und Gestaltung von Photonen haben beispielsweise das Potenzial, zukünftig neue Konzepte zur Codierung von Informationen zu liefern.
Die Wissenschaftler*innen arbeiten an maßgeschneiderten photonischen Systemen mit neuartigen Funktionalitäten. Ziel ist es, die Forschungsaktivitäten von den Grundlagen der Licht- und Materialphysik bis hin zur Anwendung zu treiben. Das SFB-Team verfolgt hierfür einen interdisziplinären Ansatz zur Realisierung neuartiger photonischer Systeme. Kritische Technologien, die der Entwicklung zugrunde liegen, werden dabei sukzessive etabliert und von der Grundlagenforschung in die Anwendung gebracht.
Von der TU Dortmund sind neben Prof. Manfred Bayer auch Dr. Ilya Akimov, Prof. Marc Aßmann, Prof. Mirko Cinchetti, Prof. Christoph Lange, Dr. Claudia Ruppert, Dr. Alexey Scherbakov und Prof. Dmitri Yakovlev am SFB 142 beteiligt.
TU-Physiker auch an neuem SFB 1491 der RUB beteiligt
Die DFG hat außerdem beschlossen, den Sonderforschungsbereich 1491, bei dem die Ruhr-Universität Bochum Sprecherhochschule ist, neu einzurichten. Bei allen Fortschritten auf dem Gebiet der Astrophysik ist die Interaktion von kosmischer Strahlung und Materie noch lange nicht ausreichend erforscht. Der Sonderforschungsbereich „Das Wechselspiel der kosmischen Materie – von der Quelle bis zum Signal“ will daher das Zusammenspiel von Materie und Energie mit besonderem Fokus auf den Energietransfer zwischen magnetischen Feldern, kosmischer Strahlung, thermischen Plasmen sowie Dunkler Materie systematisch untersuchen. Damit will er einen Beitrag leisten, die grundlegenden Eigenschaften von Materie im Universum zu entschlüsseln. 16 Forschende wollen verstehen, wie kleine Galaxien wie unsere Milchstraße funktionieren, aber auch große, in deren Kern sich ein aktives, supermassives schwarzes Loch befindet. Hierzu werden theoretische astrophysikalische Modelle mit experimentellen Beobachtungen aller Wellenlängen und Teilchen verknüpft. Des Weiteren liefert der SFB Wissen über die fundamentalen Eigenschaften der Materie aus theoretischen Rechnungen, kosmologischen Beobachtungen und irdischen Experimenten zu Teilchenwechselwirkungen. Sprecherin ist Prof. Julia Tjus von der Ruhr-Universität Bochum.
In den neuen SFB 1491 bringen auch vier Physiker der TU Dortmund ihre Expertise aus der Teilchen- und Astroteilchenphysik ein: Prof. Johannes Albrecht, Dr. Dominik Elsässer, Prof. Wolfgang Rhode und Prof. Bernhard Spaan.
Film des Sonderforschungsbereichs 142
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