Forschergruppe 1807

  Logo der Forschergruppe 1807 DFG-Forschergruppe 1087 Das Logo der Forschergruppe 1807 zeigt die Grundgleichungen der Quanten-vielteilchentheorie und Auszüge aus Computer Codes. Entworfen von F. Goth, M. Bercx, D. Luitz, J. Werner, und M. Seissinger.

Advanced Computational Methods for Strongly Correlated Quantum Systems

Hintergrund

Die theoretische Grundlage der modernen Physik bildet die Quantenmechanik. Sie beschreibt das Verhalten der Materie auf mikroskopischer Ebene, und damit auch die elektronischen Eigenschaften von Festkörpern.

In der Forschergruppe FOR 1807 werden komplexe Elektronensysteme untersucht, in denen die Wechselwirkungen zwischen den Elektronen von grundlegender Bedeutung für das Verständnis elektronischer Materialeigenschaften sind. Das betrifft etwa die Hochtemperatursupraleiter oder moderne magnetische Materialien. Das Verhalten stark korrelierter Elektronen ist somit nicht nur für die Grundlagenforschung spannend. Ihre starke Reaktion auf Temperaturunterschiede, Magnetfelder oder andere physikalische Einflüsse verspricht neue technische Anwendungen. Vorrangig geht es den theoretischen Physikern jedoch darum, diese Systeme von Grund auf zu verstehen.

Forschungsansatz

Für eine adäquate theoretische Behandlung komplexer Elektronensysteme haben sich gängige Methoden als unzulänglich erwiesen, da diese die Wechselwirkungen zwischen den Elektronen oftmals nicht hinreichend genug erfassen. Stattdessen nutzen moderne theoretische Ansätze hocheffiziente numerische Verfahren, um fundamentale Prozesse in diesen Systemen zu untersuchen. Dafür werden, unter anderem, umfangreiche Computersimulationen an modernsten Hochleistungsrechnern durchgeführt.

Ziel der Forschergruppe ist es, effiziente Algorithmen für solche Untersuchungen weiter zu entwickeln und für moderne Rechnerarchitekturen auszulegen.

Struktur der Forschergruppe

Seit Anfang 2013 läuft diese Forschung in einem neuen Expertennetzwerk, der Forschergruppe 1807 („Advanced Computational Methods for Strongly Correlated Quantum Systems“). Die DFG fördert die Gruppe in zunächst drei Jahren mit 1,5 Millionen Euro. Das Geld wird fast komplett für die Schaffung von Doktoranden- und Postdoc-Stellen eingesetzt, aber auch Sommerschulen, Tagungen und Seminare werden damit finanziert.

Die Forschergruppe vereint im deutschsprachigen Raum führende Wissenschaftler auf dem Gebiet der Quantenvielteilchentheorie. Beteiligt sind die Universitäten Göttingen, Hannover, Marburg und Würzburg sowie die LMU München und die RWTH Aachen in Deutschland, die ETH Zürich in der Schweiz, sowie die Universität Innsbruck in Österreich.

An der RWTH Aachen befasst sich Prof. Dr. Stefan Weßel am Institut für Theoretische Festkörperphysik im Rahmen der FOR 1807 mit der Dynamik komplexer Quantenmagnete.

Sprecher

Sprecher der FOR 1807 ist Prof. Dr. Fakher F. Assaad vom Institut für Theoretische Physik und Astrophysik an der Universität Würzburg.