NW/2: Quanten-Bildgebung und Spektroskopie im Mittleren Infrarot

Das zentrale Ziel des Forschungsplans ist es, Quanten-Spektroskopie und Bildgebung im mittleren Infrarot (MIR) basierend auf induzierter Quanten-Kohärenz erstmalig umzusetzen und als Methode zu etablieren. Quantenmechanisch verbesserte Messverfahren sind ein sich dynamisch entwickelnder Zweig der Quantenoptik, der beginnt praxisnahe Anwendungen hervorzubringen. Diese Verfahren basieren auf Erkenntnissen zu den fundamentalen Grenzen klassischer Messungen und wie man diese mit quantenmechanischen Lichtzuständen überwinden kann. So kann man Abbés berühmte Abbildungsgrenze umgehen oder fundamentales Quanten-Rauschen unterdrücken, indem man Quanten-Verschränkung oder nicht-klassische Photonenstatistik ausnutzt. MIR-Licht mit Wellenlängen von 2 bis 20 um hat einen außerordentlich hohen wissenschaftlichen und technologischen Stellenwert, da hier die stärksten und spezifischsten molekularen Absorptionsbänder (Vibrationsmoden) liegen, z.B. von wichtigen Gasmolekülen oder von spezifischen chemischen Gruppen in biologischen Geweben. Daher ist dieser Wellenlängenbereich hervorragend für die molekulare Spektroskopie und spektral aufgelöste Bildgebung geeignet mit breitem Anwendungspotential in der chemischen und biomedizinischen Diagnostik.