Au cours des réactions chimiques, les molécules se forment ou se rompent à l'échelle de la femtoseconde. Le mouvement électronique se réalise à l'échelle encore plus courte de l'ordre de l'attoseconde et est régi par les lois de la mécanique quantique. La combinaison singulière entre les nouvelles techniques d'imagerie de particules multiples ("Reaction Microscopes"), les lasers pulsés femtosecondes et attosecondes ainsi que les faisceaux d'ions à charges multiples au MPIK et au GSI permet d'analyser la dynamique quantique ultra-courte avec un niveau de détails et de précision inégalé jusqu'à présent. À l'avenir, nous chercherons à résoudre, comprendre et contrôler des scénarios de plus en plus complexes, incluant la dynamique quantique en chimie et en biologie. Les expériences au nouveau laser XFEL doivent encore compléter les applications à des systèmes biologiques. D'un point de vue théorique, la dynamique quantique d'atomes simples, de molécules et d'amas en interaction avec divers champs externes de courte durée sera développée surtout numériquement à l'Université de Heidelberg et au MPIK. Cela inclut des recherches non-Born-Oppenheimer portant sur la relation entre rotation, vibration et dynamique d'électrons dans les petites molécules, imagerie attoseconde de la dynamique vibratoire avec des hautes harmoniques, la désintégration Coulomb interatomique dans les amas et des approches fonctionnelles de densité dépendantes du temps pour des systèmes quantiques à N particules.
