Les condensats de Bose-Einstein (BEC) sont les prototypes des systèmes quantiques mésoscopiques et sont régulièrement produits à l'Université de Heidelberg aussi bien pour de larges ensembles qu'avec seulement quelques atomes. Pour cette raison, ils représentent le modèle par excellence pour explorer d'une manière contrôlée les phénomènes quantiques macroscopiques comme les transitions de phase, l'optique non-linéaire d'ondes de matière, la transition entre les condensats de Bose-Einstein et la superfluidité basée sur les paires de Cooper. Les BEC servent aussi à tester les fondations microscopiques de ces phénomènes sur la base d'atome simple ou de molécules. Le groupe de chercheurs au Kirchhoff-Institut de l'Université de Heidelberg se concentre sur l'étude des condensats à peu d'atomes dans des potentiels définis avec pour but de découvrir que l'approche classique de champ moyen décrivant la dynamique des condensats de Bose-Einstein peut ne pas s'appliquer dans toutes les situations. Ces expériences se veulent être une base de tests pour des descriptions théoriques plus avancées au sein de la faculté de chimie, à partir des approches de type champ moyen multiorbital, mais aussi pour fournir des prédictions sur la théorie quantique des champs. En outre, les amas atomiques dans les solides seront analysés expérimentalement aux très basses températures. Dans de telles situations, l'effet tunnel de la mécanique quantique pourrait se produire entre différents états d'équilibre. L'objectif est de mesurer la cohérence quantique et d'étudier les différents moyens de modifier cette quantité.
