Theorie funktionaler photonischer Strukturen

Über uns

Unsere Forschung deckt eine Reihe von spannenden Themen in der theoretischen Physik der kondensierten Materie und der Optik ab. In vielen unserer Projekte setzen wir Licht als Untersuchungsinstrument ein, um Einblicke in die Anregungsdynamik und die optischen Eigenschaften von Strukturen im Nanometerbereich auf ultraschnellen (Femtosekunden-)Zeitskalen zu gewinnen. Über die reine Grundlagenforschung hinaus nutzen wir unser Verständnis der nichtlinearen Licht-Materie-Wechselwirkung, um Strategien für neuartige Lichtmanipulationen zu entwickeln, z. B. in optischen Schaltern und Quantenlichtquellen.

Neben unserer eigenen Arbeit sind wir in ein anregendes lokales Forschungsumfeld eingebettet und arbeiten eng mit einer Reihe von führenden Gruppen in der ganzen Welt zusammen.

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Unsere Forschung

Ultrafast nonlinear and quantum photonics

• nonlinear excitation dynamics of nanostructures
• structural, spectral, and polarization topology
• controlling light with light
• quantum-state tomography

Solid state quantum-light sources

• nonlinear dynamics of open quantum systems
• ideal single- and few-photon sources
• quantum-correlated many-photon states
• multi-scale optimization

Functional photonic materials

• structural and optical properties
• organic semiconductors, 2d-materials, perovskites
• non-adiabatic excitation dynamics
• molecular doping

Method and code development

•   microscopic many-particle theories for condensed matter
•   advanced algorithms
•   energy efficient implementations, e.g. GPU powered

Netzwerke und Projekte

Center for Optoelectronics and Photonics

Der Forschungsschwerpunkt befasst sich mit den physikalischen Grundlagen und Anwendungen der Licht-Materie-Wechselwirkung. Im Rahmen dieses Schwerpunkts bündelt das CeOPP die Kompetenzen der Fachbereiche Physik, Chemie und Elektrotechnik.

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PC2: Paderborn Center for Parallel Computing

Das Paderborn Center for Parallel Computing ist eine zentrale wissenschaftliche Einrichtung der Universität Paderborn mit der Aufgabe, die interdisziplinäre Forschung im parallelen und verteilten Rechnen mit innovativen Computersystemen zu fördern.

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PhoQS

Das PhoQS bündelt die Expertise von über 30 Wissenschaftler*innen, darunter vier ERC-Grant-Holder, aus vier Fachdisziplinen. Die Forschung im PhoQS wird in derzeit mehr als 15 Projekten national und international gefördert.

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TRR 142: Tailored Nonlinear Photonics

Unser Ziel ist die Erforschung, Entwicklung und Realisierung künftiger nichtlinearer photonischer Systeme. Wir nutzen modernste technologische Möglichkeiten zur Erforschung neuer physikalischer Konzepte und Geräte, die auf gezielten starken Nichtlinearitäten und Quanteneffekten beruhen.

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