Quantenkräfte in Nanotechnologie, Laserphysik und Teilchenphysik

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Dieses Projekt untersucht die Ursachen und Auswirkungen von Quantenkräften in drei Systemen verschiedener Längenskalen: (1) in nanomechanischen Systemen (10nm - 1¿m) sollen die geometrieabhängigen Casimir-Kräfte zwischen Bauteilen quantitativ bestimmt werden; (2) in der Laserphysik sollen die Wechselwirkungen zwischen starken Laserfeldern und den Quantenfluktuationen der Vakuumpolarisation (10-4nm) berechnet werden; (3) in Systemen starker Wechselwirkung (1fm = 10-6nm) sollen die Kräfte zwischen topologischen Freiheitsgraden (Instantonen, Vortizes) ausgewertet werden. Alle diese Kräfte werden bestimmt durch Fluktuationen von Quantenfeldern im jeweiligen Hintergrund des Systems. Als neue und universale Methode wird in diesem Projekt die Abbildung der Quantenfluktuationen auf ein Ensemble von geschlossenen Zufallslinien verwendet, deren Dynamik mit Hilfe eines Computers auswertbar ist (Weltliniennumerik).