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Unser Forschungsschwerpunkt ist die theoretische Beschreibung der faszinierenden Phänomene, die in Quanten-Viel-Elektronen-Systemen auftreten. Dieses wissenschaftliche Fachgebiet ist gleichzeitig eine große Herausforderung und sehr lohnend. Die hauptsächlichen Schwierigkeiten ergeben sich hierbei aus der Notwendigkeit, eine gewaltige Anzahl an Freiheitsgraden (typischerweise in der Größenordnung der Avogadro-Konstante) quantenmechanisch zu behandeln und gleichzeitig Parameterregime zu berücksichtigen, in denen konventionelle Störungsreihen zum Scheitern verurteilt sind (da in den Viel-Elektronen-Hamiltonoperatoren intrinsische kleine Skalen, welche als Störung behandelt werden können, fehlen).

Die Beschäftigung mit diesen komplexen theoretischen Fragestellungen ist durch die aufregende Physik motiviert, welche durch elektronische Korrelationen ausgelöst wird. Sie reicht von unkonventionellem Magnetismus und Hochtemperatur-Supraleitung bis zu Quanten-Phasenübergängen verschiedenster Art, die im Zusammenhang mit einer hohen Empfindlichkeit gegenüber kleinen externen Störungen beobachtet werden. Zu diesem Zweck werden von unserer Gruppe im Rahmen internationaler Kooperationen neue algorithmische Verfahren entwickelt, die für das Verständnis und/oder die Vorhersage von Eigenschaften von Quantenmaterialien genutzt werden. Gleichzeitig werden mit Hilfe fortgeschrittener analytischer oder semi-analytischer Ansätze tiefere Einblicke in grundlegende Aspekte der nicht perturbativen quantenfeldtheoretischen Beschreibung der Viel-Elektronen-Physik gewonnen.