Quantenfelder

Stark-wechselwirkende Systeme

Viele langjährige Probleme der Grundlagenphysik erfordern theoretische Methoden, die mit starken Wechselwirkungen kontrolliert umgehen können. Prominente Beispiele sind das Problem des Confinement und chiraler Symmetrie in der Quantenchromodynamik (der Theorie der Starken Kraft) oder der Kondensatbildung in fermionischen Teilchensystemen. Wir entwickeln und wenden neue theoretische Methoden an, um die Herausforderungen stark wechselwirkende Systeme zu stellen. Wir arbeiten mit verschiedenen numerischen und analytischen Werkzeugen wie der Gitterquantenfeldtheorie und den Methoden der funktionalen Renormierung. Unser Ziel ist es, Probleme mit der starken Kopplung in der Teilchenphysik und in komplexen Vielkörpersystemen zu lösen.

Symmetrien und Phasenübergänge

Die grundlegenden Wechselwirkungen der Natur werden von Symmetrien bestimmt. Die beobachtbaren Eigenschaften physikalischer Systeme können unterschiedliche Ausprägungen dieser Symmetrien unterstützen. Phasenübergänge charakterisieren häufig den Übergang eines physikalischen Systems von einem Symmetriestatus zu einem anderen. Diese Übergänge selbst enthalten wichtige Informationen über die relevanten Freiheitsgrade physikalischer Systeme. Wir untersuchen die Symmetrien physikalischer Systeme, wie sie in der relativistischen Teilchenphysik oder Vielteilchenphysik vorkommen. Von besonderem Interesse sind chirale Symmetrien, lokale Eichsymmetrien und Supersymmetrie. Phasenübergänge, die einem spontanen oder dynamischen Brechen solcher Symmetrien entsprechen, stehen in engem Zusammenhang mit tiefgreifenden Fragen wie der Erzeugung von Masse im Universum und vielen weiteren Eigenschaften der Vielfalt der Teilchen in der Natur.