Tilman Esslinger

Tilman Esslinger es un físico experimental alemán . Es profesor en la ETH Zúrich , Suiza , y trabaja en el campo de los gases cuánticos ultrafríos y las redes ópticas .

Tilman Esslinger obtuvo su doctorado en física de la LMU de Múnich y del Instituto Max Planck de Óptica Cuántica , Alemania, en 1995. En su investigación doctoral, trabajó bajo la supervisión de Theodor Hänsch en enfriamiento láser subretroceso y redes ópticas . Posteriormente, formó su propio grupo en el laboratorio de Hänsch y llevó a cabo trabajos pioneros sobre láseres atómicos , ^{[ 1 ]} observó coherencia de fase de largo alcance en un condensado de Bose-Einstein , ^{[ 2 ]} y logró la transición de superfluido a aislante de Mott con un gas de Bose en una red óptica. ^{[ 3 ] [ 4 ]}

Tras su habilitación , Esslinger fue nombrado catedrático titular en la ETH Zúrich , Suiza, en octubre de 2001, donde fue pionero en gases cuánticos atómicos unidimensionales, ^{[ 5 ]} modelos de Fermi-Hubbard con átomos, ^{[ 6 ]} un análogo de gas cuántico del modelo topológico de Haldane, ^{[ 7 ]} transporte mesoscópico con átomos neutros, ^{[ 8 ]} y la fusión de experimentos de gases cuánticos con electrodinámica cuántica de cavidades . ^{[ 9 ]}

El trabajo de Esslinger y su grupo ha estimulado un intercambio interdisciplinario entre las comunidades de materia condensada y gases cuánticos. Entre los resultados más notables se incluyen el desarrollo de un simulador cuántico para el grafeno , ^{[ 10 ]} la configuración de un sistema optomecánico de cavidad en el que se ha observado por primera vez la transición de fase cuántica de Dicke a un estado superradiante , ^{[ 11 ]} así como la creación de un análogo de átomo frío de conductores mesoscópicos ^{[ 8 ]} y la observación del inicio de la superfluidez en dicho sistema. ^{[ 12 ]}

Un enfoque central de la investigación de Esslinger ha sido el modelo de Fermi-Hubbard , un marco fundamental en la física de la materia condensada para las propiedades electrónicas y magnéticas de los sólidos. ^{[ 6 ]} Su grupo fue el primero en realizar el modelo utilizando átomos ultrafríos en una red óptica, ^{[ 13 ]} observando posteriormente un aislante de Mott fermiónico ^{[ 14 ]} y magnetismo cuántico de corto alcance. ^{[ 15 ]} Al impulsar periódicamente la red mediante ingeniería de Floquet, el grupo logró una mejora y una inversión de signo de las correlaciones magnéticas, ^{[ 16 ]} y utilizó el mismo enfoque para diseñar fases de Peierls dependientes de la densidad, un mecanismo relevante para la simulación cuántica de teorías de gauge de red. ^{[ 17 ]}

Combinando interacciones de largo alcance mediadas por cavidades con interacciones de corto alcance en una red óptica, el grupo observó una transición de fase de primer orden que surge de la competencia entre ambas, ^{[ 18 ]} y una fase supersólida que rompe una simetría traslacional continua, junto con sus modos característicos de Higgs y Goldstone. ^{[ 19 ] [ 20 ]}

Ampliando su trabajo sobre el transporte mesoscópico con átomos neutros, Esslinger y colaboradores demostraron un análogo atómico del efecto termoeléctrico ^{[ 21 ]} y observaron conductancia cuantizada en materia neutra por primera vez. ^{[ 22 ]}

Partiendo de la realización del modelo topológico de Haldane por parte del grupo, se utilizaron redes ópticas dinámicas para implementar bombas topológicas, lo que permitió explorar la interacción entre las interacciones fuertes y la topología. ^{[ 23 ]} Este enfoque se adaptó posteriormente para implementar compuertas geométricas de dos cúbits, logrando que 17 000 compuertas SWAP operaran en paralelo con una fidelidad promedio del 99,91 %. ^{[ 24 ]}

Es autor de más de 140 artículos en revistas científicas revisadas por pares, que han sido citados más de 45.000 veces (a julio de 2026).

Esslinger recibió el Premio de Investigación Philip Morris en 2000, conjuntamente con Theodor Hänsch e Immanuel Bloch . ^{[ 25 ]} Recibió subvenciones avanzadas del ERC en 2010 y 2017, ^{[ 26 ]} y fue elegido miembro de la Sociedad Estadounidense de Física en 2014. ^{[ 27 ]} En 2021 compartió el Premio Senior BEC con Rudolf Grimm . ^{[ 28 ]} En 2022, la Universidad Heriot-Watt le otorgó un doctorado honoris causa, ^{[ 29 ]} y recibió una subvención avanzada de la Fundación Nacional Suiza para la Ciencia . ^{[ 30 ]} En 2025, Esslinger recibió el Premio Micius Quantum , junto con Immanuel Bloch y Markus Greiner , "por la realización experimental pionera de modelos de Hubbard bosónicos y fermiónicos en redes ópticas como simuladores cuánticos analógicos de sistemas de muchos cuerpos con fuerte interacción para investigaciones exhaustivas de fases cuánticas, transporte y fenómenos topológicos". ^{[ 31 ]}

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