Max-Planck-Institut für die Physik des Lichts

Max-Planck-Institut für die Physik des Lichts

Quellen für weißes Licht, die ein Vielfaches heller sind als Glühlampen, die Manipulation einzelner Photonen oder der kleinste Brennfleck der Welt - das sind nur ein paar der Kunststücke, die Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für die Physik des Lichts beherrschen oder an denen sie arbeiten. Prinzipiell wollen sie lernen, Licht in jeder Hinsicht zu kontrollieren: in Raum und Zeit, in der Polarisation - das ist vereinfacht gesprochen die Schwingungsrichtung der Lichtwelle - und in seinen Quanteneigenschaften. Die Fertigkeiten, die sie dabei entwickeln, könnten unter anderem die Telekommunikation vereinfachen oder kompaktere Datenspeicher ermöglichen. Zu diesem Zweck entwickeln und nutzen die Forscher neuartige optische Strukturen wie etwa optische Glasfasern, in die ein „Käfig“ aus winzigen parallelen Hohlkanälen entlang der Faser eingebettet ist.

Kontakt

Staudtstraße 2
91058 Erlangen
Telefon: +49 9131 7133-0
Fax: +49 9131 7133-990

Promotionsmöglichkeiten

Dieses Institut hat eine International Max Planck Research School (IMPRS):

IMPRS Physics of Light

Darüber hinaus gibt es die Möglichkeit zur individuellen Promotion bei den Direktoren bzw. Direktorinnen und in den Forschungsgruppen.

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Mehr Möglichkeiten in der Forschung und größere Freiheiten im Alltag lockten die Physikerin Hanieh Fattahi aus Iran nach Deutschland. Hier angekommen, musste sie zunächst einmal mit den Kulturunterschieden klarkommen. Doch inzwischen hat sie am Max-Planck-Institut für die Physik des Lichts in Erlangen ihre eigene Forschungsgruppe aufgebaut, die mit extrem kurzen Laserpulsen die Übertragung von Nervensignalen untersucht. Und mit ihrem Talent, Menschen zu motivieren, engagiert sich Hanieh Fattahi auch für den Klimaschutz.

In dem Kryostaten arbeiten Physiker mit der kältesten Flüssigkeit der Welt: einer speziellen Mischung von flüssigem Helium. Damit erreichen sie minus 273,14 Grad Celsius, also fast den absoluten Nullpunkt. Bei derart niedrigen Temperaturen stehen Atome nahezu still.

Wie leicht sich Zellen verformen, interessiert die Medizin bislang kaum – zu Unrecht, wie Jochen Guck, Direktor am Erlanger Max-Planck-Institut für die Physik des Lichts, und sein Team festgestellt haben. Denn über die mechanischen Eigenschaften von Zellen lassen sich etwa Krebserkrankungen, möglicherweise aber auch Entzündungen diagnostizieren. Derzeit erproben die Forschenden das Verfahren gemeinsam mit dem Universitätsklinikum Erlangen – und haben damit schon hilfreiche Erkenntnisse zu Covid-19 gewonnen.

Für Techniken, die neue Einblicke in die Nanowelt ermöglichen, gibt es immer wieder Nobelpreise. Doch keine dieser Methoden erlaubte es bislang zu verfolgen, wie Enzyme und andere Biomoleküle im Detail arbeiten. Das hat Frank Vollmer, Leiter einer Forschungsgruppe am Max-Planck-Institut für die Physik des Lichts in Erlangen, geändert – mit einem plasmonischen Nanosensor.

In ihrer herkömmlichen Form sind sie die Garanten des schnellen Internets. Doch aus Glas gezogene Fasern können mehr, als Licht fast verlustfrei leiten. Mit photonischen Kristallfasern manipulieren Philip Russell, Direktor am Max-Planck-Institut für die Physik des Lichts in Erlangen, und seine Mitarbeiter die Eigenschaften von Laserlicht, und sie entwickeln aus den Fasern Sensoren für Medizin und Technik.

Technische Assistenz (CTA, BTA oder vgl. berufliche Qualifikation) (m/w/d)

Max-Planck-Institut für die Physik des Lichts, Erlangen 30. September 2022

Physikalisch Technische*n Assistent*in PhyTA (m/w/d)

Max-Planck-Institut für die Physik des Lichts, Erlangen 9. September 2022

Licht und magnetische Materialien ebnen den Weg zu neuen Quantentechnologien 

2021 Jasmin Graf und Silvia Viola Kusminskiy 

Festkörperforschung Materialwissenschaften Medizin Mikrobiologie Quantenphysik Zellbiologie

Moderne Quantentechnologien basieren auf dem Konzept der Hybrid-Quantensysteme,  die unterschiedliche physikalische Systeme jeweils optimiert für eine bestimmte Funktion miteinander koppeln, um eine möglichst effiziente Arbeitsweise des Gesamtsystems zu erreichen. Ein Beispiel eines solchen Hybrid-Quantensystems ist die Kopplung von Licht und magnetischen Materialien, das sowohl als Speicher als auch Überträger von Informationen verwendet werden kann. 

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Hohlkern-Kristallfasern erzeugen ultrakurze Laserpulse

2020 Novoa, David; Tani, Francesco; Russell, Philip

Materialwissenschaften Quantenphysik

Photonische Hohlkern-Kristallfasern sind seit langem ein Forschungsschwerpunkt am MPI für Physik des Lichts. Es sind Glasfasern, in die Luftkanäle entlang der Faser eingebettet sind. In mehreren Experimenten konnten wir zeigen, dass diese Fasern interessante Anwendungen ermöglichen, wenn man die Kanäle mit Gas befüllt. So ist es gelungen, Femtosekunden-Laserpulse mit extrem hoher Wiederholrate zu generieren und eine Table-Top-Quelle für ultrakurze Pulse mit einer spektralen Helligkeit zu bauen, die um zwei bis fünf Größenordnungen höher ist als die der meisten Synchrotronanlagen.

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Licht kann Dinge bewegen

2019 Michael Reitz, Christian Sommer and Claudiu Genes

Quantenphysik Teilchenphysik

Lichtteilchen (Photonen) besitzen normalerweise sehr wenig Energie und Impuls. Trotzdem können sie erfolgreich eingesetzt werden, um die Bewegung verschiedener Objekte zu steuern, von Molekülen bis hin zu Schwingungen kleiner Spiegel oder Membranen. Wir entwickeln theoretische Methoden, um zu zeigen, wie man Licht verwenden kann, um Schwingungen von Kernen in Molekülen auszulesen oder die Bewegung von Kristallspiegeln oder Membranen bis nahe an ihren Quantengrundzustand abzukühlen.

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Was das Vakuum mit Monsterwellen zu tun hat  

2018 Maria Chekhova, Sascha Agne

Festkörperforschung Materialwissenschaften Plasmaphysik Quantenphysik Teilchenphysik

Quantenlichtquellen können Quantenfluktuationen so verstärken, dass diese makroskopisch sichtbar werden. Wir erforschen die außergewöhnlichen Konsequenzen dieser äußerst starken Fluktuationen und beobachten dabei Phänomene, die vor allem in Wirtschaft, Geologie und Biologie auftreten und allgemein unter den Namen Potenzgesetze und Paretoprinzip bekannt sind. Aktuell ergründen wir die Ursprünge dieser Analogien – insbesondere zu den sogenannten Monsterwellen – und untersuchen, inwiefern unser System in der Lage ist, diese außergewöhnlichen Phänomene im Allgemeinen zu simulieren. .

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Licht und Bewegung in der Nanowelt

2017 Marquardt, Florian

Festkörperforschung Materialwissenschaften Plasmaphysik Quantenphysik Teilchenphysik

Licht kann Kräfte ausüben, die auf der Nanoskala erhebliche Wirkung entfalten. Damit lässt sich die mechanische Bewegung von Strukturen kontrollieren, die kleiner sind als ein menschliches Haar. Diese Physik verspricht eine Vielzahl von Anwendungen, von der hochsensitiven Messung bis hin zur Signalumwandlung in der Quantenkommunikation. Forscher des Max-Planck-Instituts für die Physik des Lichts (MPL) haben nun vorhergesagt, wie auch der Transport von Licht und Schall auf diese Weise gesteuert werden kann. Sogenannte topologische Randkanäle versprechen neuartige Signalübertragung.

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