El Instituto Max-Planck de Óptica Cuántica (abreviatura: MPQ ; en alemán : Max-Planck-Institut für Quantenoptik ) es una parte de la Sociedad Max Planck , que opera 87 instalaciones de investigación en Alemania .
El instituto está ubicado en Garching , Alemania , que a su vez se encuentra a 10 km al noreste de Múnich . Cinco grupos de investigación trabajan en los campos de la física de attosegundos , la física láser , la teoría de la información cuántica , la espectroscopia láser , la dinámica cuántica y los sistemas cuánticos de muchos cuerpos.
El instituto investiga la interacción de la luz y la materia. Sus profesores realizan investigaciones en temas como óptica cuántica teórica, teoría de la información cuántica , espectroscopia láser de ultraalta resolución, física cuántica de átomos ultrafríos, desarrollo de componentes para ordenadores cuánticos y redes cuánticas, condensación de Bose-Einstein de gases cuánticos degenerados, física de attosegundos, desarrollo de nuevas fuentes de radiación y partículas para aplicaciones fundamentales y médicas, etc. En el MPQ había un grupo que realizaba experimentos sobre ondas gravitacionales . [1]
El Instituto Max-Planck de Óptica Cuántica fue fundado el 1 de enero de 1981 como sucesor de un grupo de proyecto para la investigación láser del Instituto Max Planck de Física del Plasma . El uso de láseres para la investigación de la fusión , la óptica cuántica y la espectroscopia eran los objetivos del grupo de proyecto, que se creó en 1976 y estaba formado por 46 miembros. En 1981, el número de empleados había aumentado a 82 y el instituto comprendía las divisiones de Física del Láser (Prof. Herbert Walther ), Química del Láser (Prof. Karl-Ludwig Kompa) y Plasma Láser (Dr. Siegbert Witkowski).
El instituto se instaló inicialmente en las instalaciones del Instituto Max Planck de Física del Plasma, pero finalmente se trasladó a su nuevo edificio en julio de 1986, separándose oficialmente del Instituto Max Planck de Física del Plasma. Con el nombramiento de Theodor Hänsch (en ese entonces en la Universidad de Stanford ) como nuevo director, el instituto creció significativamente. Hänsch estableció la División de Espectroscopia Láser y también se le otorgó una cátedra en la Universidad Ludwig Maximilian de Múnich , lo que aseguró vínculos estrechos entre MPQ y el complejo universitario de Múnich. Después de la jubilación de Siegbert Witkowski en 1993, se interrumpió la investigación sobre el láser de alta energía y se iniciaron otras áreas de investigación.
En 1999 el profesor Gerhard Rempe (en aquel entonces de la Universidad de Constanza ) fue nombrado director del MPQ y se creó la División de Dinámica Cuántica.
En 2001, el grupo de investigación sobre ondas gravitacionales , dirigido por el Dr. Karsten Danzmann, se trasladó a Hannover, donde se llevaron a cabo las primeras mediciones de prueba en el experimento. Desde entonces, ese grupo ha sido parte del MPI para Física Gravitacional (Potsdam), que se fundó en 1995. [2] En el mismo año (2001), el profesor Ignacio Cirac (entonces Universidad de Innsbruck ) aceptó una convocatoria como director del MPQ y estableció la primera División de Teoría en el instituto.
A principios de 2003, el profesor Herbert Walther obtuvo el estatus de emérito, pero continuó su labor investigadora como jefe del Grupo Emérito de Física Láser hasta su muerte en julio de 2006. Su sucesor como director del MPQ y profesor en la LMU es el profesor Ferenc Krausz (anteriormente Universidad Técnica de Viena ). El profesor Krausz ha dirigido la División de Física de Attosegundos desde 2003.
El último fundador del instituto, el profesor Karl-Ludwig Kompa, se jubiló en 2006. Paralelamente a estas jubilaciones, se crearon tres nuevas divisiones de investigación y varios grupos de investigación independientes: en 2004 se formó el Attosecond Driver Laser Group, cuyo líder, el Dr. Andrius Baltuska, asumió una cátedra en la Universidad Técnica de Viena en 2006. Ese mismo año también se fundó el Quantum Simulations with Trapped Ions Group, dirigido por el Dr. Tobias Schätz (ahora en la Universidad de Friburgo ). En 2005, el Dr. Tobias Kippenberg (ahora en la Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne ) creó su laboratorio de fotónica en el MPQ. En 2006, el Dr. Reinhard Kienberger (ahora en la TU München ) recibió financiación para crear el grupo de investigación Attosecond Dynamics. En 2007 se fundó otro grupo de investigación, sobre imágenes de attosegundos, dirigido por el Dr. Matthias Kling. En enero de 2008, el Dr. Masaki Hori estableció su grupo sobre espectroscopia de antimateria, seguido por el grupo de óptica cuántica ultrarrápida del Dr. Peter Hommelhoff (ahora en la Universidad de Erlangen-Nuremberg ) en abril de 2008. En diciembre de 2010, el Dr. Elefterios Goulielmakis (ahora en la Universidad de Rostock ) inició su grupo de investigación sobre attoelectrónica. El Dr. Randolf Pohl (ahora en la Universidad de Maguncia ) comenzó a establecer su grupo de investigación " Átomos muónicos " a finales de 2011. Actualmente (en febrero de 2020), existen cinco grupos de investigación independientes en MPQ. Además del grupo de espectroscopia de antimateria de Masaki Hori, existe el Grupo de Sistemas Cuánticos de Muchos Cuerpos Revestidos de Rydberg (Dr. Christian Groß), el Grupo de Redes Cuánticas de Otto Hahn (Dr. Andreas Reiserer), el Grupo de Teoría de la Materia Cuántica (Dr. Richard Schmidt) y el Grupo de Entrelazamiento de Sistemas Cuánticos Complejos (Prof. Dr. Norbert Schuch). [3]
En 2005, Theodor W. Hänsch recibió el Premio Nobel de Física , junto con John L. Hall , "por sus contribuciones al desarrollo de la espectroscopia de precisión basada en láser, incluida la técnica del peine de frecuencias ópticas" . El peine de frecuencias al que se refiere el Premio Nobel fue desarrollado en su División de Espectroscopia Láser a fines de la década de 1990. [4]
El 1 de agosto de 2008, el profesor Immanuel Bloch creó una quinta división, Quantum Many Body Systems . El profesor Bloch es el sucesor del profesor Theodor W. Hänsch, que normalmente se habría retirado como director del MPQ en 2009. Debido a acuerdos especiales, el profesor Hänsch seguirá siendo profesor en la LMU y director del MPQ al menos hasta 2016. Uno de los enfoques de investigación del profesor Bloch es la investigación de gases cuánticos ultrafríos en redes ópticas . Estos sistemas pueden ayudar a modelar estados sólidos y a obtener una mejor comprensión de propiedades especiales como, por ejemplo, la superconductividad a alta temperatura . [5]
En 2023, Ferenc Krausz, director del Instituto Max Planck de Óptica Cuántica y catedrático de la Universidad Ludwig Maximilian de Múnich, fue galardonado con el Premio Nobel de Física junto con Pierre Agostini, Ferenc Krausz y Anne L'Huillier. El Comité Nobel ha concedido el premio a los dos investigadores por haber fundado la física de los attosegundos.
48°15′34″N 11°40′0″E / 48.25944°N 11.66667°E / 48.25944; 11.66667