Das Konzept der Komplexität bezieht sich auf ein System, das sich aus vielen Komponenten zusammensetzt, deren Wechselwirkungen zu kollektivem Verhalten und emergenten Eigenschaften führen, die sich nicht allein aus den mikroskopischen Merkmalen der Komponenten verstehen lassen. Solche emergenten Phänomene gibt es in Hülle und Fülle, und die Natur ist voll von Beispielen der Selbstorganisation, vom Vogelschwarm bis zur Entstehung der Galaxien in unserem Universum. Dementsprechend sind komplexe Quantensysteme Vielteilchensysteme, deren mikroskopische Bausteine den Gesetzen der Quantenmechanik unterliegen. Hier können Quanteneffekte wie Interferenz, Verschränkung oder Quantentunnelung zu faszinierenden makroskopischen Phänomenen führen, wie z. B. dem Auftreten von Laserlicht oder dem Auftreten von Suprafluidität in einer Flüssigkeit.

Innerhalb unserer Forschungsgruppe versuchen wir, neue Konzepte für die Realisierung, Steuerung und Messung komplexer Quantendynamik in hybriden Quantensystemen aus Licht und Materie zu entwickeln.