德國研究基金會（DFG）宣布將繼續為德國物理技術研究院（PTB）和萊布尼茲大學的“合作研究中心1227-設計量子物質態”（DQ-mat）–計量應用和基礎物理測試的生產，操控和檢測”項目提供未來四年約920萬歐元的經費支持。該項目第一階段開始于2016年7月1日，第二階段將于2024年6月31日結束。

在此項研究中，科學家們突破傳統物理學的限制，研究包括量子糾纏和疊加現象的量子力學世界。了解量子效應的原理為人們目前使用的激光器和導航系統等多種技術的發展鋪平了道路。

圖：PTB光晶格鐘在絕對零度以上幾毫開爾文的鍶原子放射云

目前，對單個原子或分子組成的量子系統的了解和操控已經非常成熟。現在，研究人員打算將研究范圍擴展到更大的交互系統。研究人員認為，研究多粒子效應能夠幫助研發原子鐘或原子干涉儀等量子傳感器，從而實現前所未有的精度和分辨率來測量加速度。研究人員還打算將多粒子效應的研究擴展到基礎物理測試的新領域，其中包括有關自然常數可能發生變化的問題和暗物質尋找。

目前，第一階段的研究已經奠定了重要基礎，研究人員將在接下來的四年中繼續開拓相關領域。他們用耦合光場測試了新傳感器，開發了新的冷卻程序以簡化量子模擬器，向著用離子構建量子計算機的目標邁出了寶貴第一步。這些研究將有助于更好地理解新應用領域中的物理基礎。

此外，合作研究中心正通過名為“foeXlab”的課外學校實驗室項目對公眾進行量子物理學的科普。借助foeXlab，能夠為學校提供用于干涉測量的真正量子光態實驗站。foeXlab已成功融入德國漢諾威的教育領域，包括中學生實驗課程、希望獲得教學資質的教師培訓和高校學生培訓。