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Prof. Dr.

Immanuel Felix Bloch

Wahljahr: 2011
Sektion: Physik
Stadt: Garching
Land: Deutschland
CV Immanuel Bloch - PDF (Deutsch)

Forschung

Forschungsschwerpunkte: Ultrakalte Quantengase, Quantenoptik, Quanten-Informationssysteme, stark korrelierte Quanten-Vielteilchen-Systeme, Non-Equilibrium Quanten-Dynamik, neue Quantenzustände von Materie

Immanuel Felix Bloch forscht auf dem Gebiet der Quantenoptik und der Quanten-Vielteilchen-systeme. Mit Pionier-Experimenten in der Quantenphysik hat er sich weltweit einen Namen gemacht. Mit seiner Arbeit hat er ein neues, interdisziplinäres Forschungsgebiet an der Schnittstelle von Quantenoptik, Quanteninformationsverarbeitung und Festkörperphysik eröffnet.

Blochs Arbeiten befassen sich mit dem Aufbau und der Durchführung hoch-komplexer optischer Experimente, mit denen ultrakalte atomare oder molekulare Quantengase in optischen Gittern aus Laserstrahlen oder durch Magnetfelder eingefangen und sehr genau kontrolliert werden.

Durch Manipulation der Laser- oder Magnetfelder und der Temperatur der Gase können Bloch und seine Mitarbeiter die Wechselwirkungen der Atome untereinander und damit die Eigenschaften dieser atomaren Ensembles sehr präzise kontrollieren und untersuchen. So gelingt es ihnen, die ultrakalten Atome in neue Materiezustände und neue Quantenzustände zu überführen. Damit erschaffen sie Modellsysteme für Festkörper, in denen sie fundamentale Quantenphänomene studieren können.

Das Forschungsgebiet bietet auch Materialforschern wertvolle Hinweise, wie gezielt bestimmte Materialeigenschaften erreicht werden können – beispielsweise auf dem Gebiet der Supraleiter. Darüber hinaus studieren sie, wie durch Wechselwirkung dieser Vielteilchensysteme mit Licht neue, nicht-klassische Lichtquellen oder Quantenspeicher für Licht entwickelt werden können. Zudem werden auf diesem Gebiet die Grundlagen für Quanten-Informationssysteme gelegt.

Bloch realisiert hoch-komplexe Versuchsaufbauten und arbeitet auch an der Entwicklung des dafür notwendigen Instrumentariums von Spiegeln und Strahlteilern für Materiewellen, über neue Detektoren bis zur Erzeugung sehr starker Magnetfelder in den optischen Gittern.

Hohe Aufmerksamkeit erfuhr der Forscher mit dem „Münchener Atomlaser“, mit dem es ihm noch während der Doktorarbeit in der Gruppe des späteren Nobelpreisträgers Theodor Hänsch erstmals gelang, auf Basis eines Bose-Einstein-Kondensats einen kontinuierlichen Strahl kohärenter Materiewellen zu erzeugen. Ein weiterer Meilenstein seiner Arbeit ist die Umwandlung eines im optischen Gitter gefangenen Vielteilchensystems von einem suprafluiden in einen Mott-Isolator-Zustand. Diese Veröffentlichung gehört zu den am häufigsten zitierten Papers aus der Atom-, Molekül- und optischen Physik und wurde mit dem Leibniz-Preis gewürdigt.

Werdegang

  • seit 2009 Professor und Inhaber des Lehrstuhls für Experimentalphysik – Quantenoptik an der Ludwig-Maximilians-Universität-München
  • seit 2008 Direktor der Abteilung für Quanten-Vielteilchensysteme am Max-Planck-Institut für Quantenoptik, Garching
  • 2003-2009 Professor an der Johannes-Gutenberg Universität Mainz
  • 2002-2003 Post-Doc an der Ludwig-Maximilians-Universität München
  • 2000-2002 Post-Doc am Max-Planck-Institut für Quantenoptik, Garching
  • 1998-2000 Doktorand in Physik an der Ludwig-Maximilians-Universität München
  • 1997-1998 Forschungsaufenthalt an der Stanford University (USA)
  • 1996 Diplom am Institut für Angewandte Physik der Universität Bonn
  • 1991-1995 Studium der Physik an der Universität Bonn

Funktionen

  • seit 2012 Vize-Dekan der Fakultät für Physik an der Ludwig-Maximilians-Universität München
  • 2012 - 2014 Geschäftsführender Direktor am Max-Planck-Institut für Quantenoptik, Garching

Projekte

  • DFG-FOR 801 „Strong Correlations in Multiflavor Ultracold Quantum Gases“
  • ERC-Synergy Grant „UQUAM“

Auszeichnungen und Mitgliedschaften

  • 2013 International Senior BEC (Bose-Einstein Condensation) Award
  • 2013 Körber-Preis für die Europäische Wissenschaft
  • 2013 Hector Science Prize – Appointment as Hector Fellow
  • 2011 Mitglied der Nationalen Akademie der Wissenschaften Leopoldina
  • 2011 EPS Senior Prize for Fundamental Aspects of Quantum Electronics and Optics (European Physical Society)
  • 2008 Mitglied des Canadian Institute for Advanced Research (CIFAR)
  • 2007 Philip-Morris Forschungspreis
  • 2005 International Commission for Optics Prize
  • 2005 Bundesverdienstorden
  • 2004 Gottfried-Wilhelm-Leibniz Preis der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG)
  • 2004 Marie-Curie Excellence Grant der Europäischen Union
  • 2003 Rudolf-Kaiser-Preis
  • 2002 Otto-Hahn Medaille der Max-Planck-Gesellschaft
  • 2001 Doktorandenpreis der Ludwig-Maximilians Universität München
  • 2000 Philip-Morris Forschungspreis (mit T.W. Hänsch und T. Esslinger)
  • Wissenschaftliches Mitglied der Max-Planck-Gesellschaft

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