德国研究基金会（DFG）宣布将继续为德国物理技术研究院（PTB）和莱布尼兹大学的“合作研究中心1227-设计量子物质态”（DQ-mat）–计量应用和基础物理测试的生产，操控和检测”项目提供未来四年约920万欧元的经费支持。该项目第一阶段开始于2016年7月1日，第二阶段将于2024年6月31日结束。

在此项研究中，科学家们突破传统物理学的限制，研究包括量子纠缠和叠加现象的量子力学世界。了解量子效应的原理为人们目前使用的激光器和导航系统等多种技术的发展铺平了道路。

图：PTB光晶格钟在绝对零度以上几毫开尔文的锶原子放射云

目前，对单个原子或分子组成的量子系统的了解和操控已经非常成熟。现在，研究人员打算将研究范围扩展到更大的交互系统。研究人员认为，研究多粒子效应能够帮助研发原子钟或原子干涉仪等量子传感器，从而实现前所未有的精度和分辨率来测量加速度。研究人员还打算将多粒子效应的研究扩展到基础物理测试的新领域，其中包括有关自然常数可能发生变化的问题和暗物质寻找。

目前，第一阶段的研究已经奠定了重要基础，研究人员将在接下来的四年中继续开拓相关领域。他们用耦合光场测试了新传感器，开发了新的冷却程序以简化量子模拟器，向着用离子构建量子计算机的目标迈出了宝贵第一步。这些研究将有助于更好地理解新应用领域中的物理基础。

此外，合作研究中心正通过名为“foeXlab”的课外学校实验室项目对公众进行量子物理学的科普。借助foeXlab，能够为学校提供用于干涉测量的真正量子光态实验站。foeXlab已成功融入德国汉诺威的教育领域，包括中学生实验课程、希望获得教学资质的教师培训和高校学生培训。