DFG fördert Projekt von Dr. Michele Guerrini zur Simulation von Molekülen in fluktuierenden Umgebungen

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert Dr. Michele Guerrini mit einer zweijährigen Forschungsförderung in Höhe von rund 230.000 Euro. Ziel des Projekts ist die Entwicklung neuer computergestützter Methoden zur Simulation ultraschneller molekularer Dynamik in realistischen elektromagnetischen Umgebungen. Das Projekt DYNOPEN (Nonlinear Dynamics of Open Quantum Systems in Fluctuating Photonic Environments) wird ab August 2026 am Institut für Theorie der kondensierten Materie und Optik der Friedrich-Schiller-Universität Jena durchgeführt.

Reale physikalische Umgebungen sind niemals vollständig frei von Störungen: Moleküle sind ständig von fluktuierenden elektromagnetischen Feldern umgeben – darunter Vakuum- und thermische Fluktuationen. Diese beeinflussen maßgeblich, wie Moleküle Licht absorbieren, Quantenzustände ihre Kohärenz verlieren und Energie umverteilt wird. Im Rahmen von DYNOPEN soll ein skalierbarer Simulationsansatz auf Grundlage von First-Principles-Methoden entwickelt werden, mit dem sich diese Effekte erfassen lassen. Anschließend wird untersucht, wie Vakuum- und thermische Fluktuationen nichtlineare spektroskopische Signale wie zweidimensionale elektronische Spektren (2DES) und die Erzeugung hoher Harmonischer (HHG) verändern – bis hin zur Betrachtung von Molekülen, die in Nanostrukturen eingeschlossen sind.