In this thesis, we study new probes, platforms and phases of two-dimensional quantum many-body systems. We demonstrate how the spatial structure of electronic wavefunctions can be probed by optically induced quantum impurities. We use this method to observe correlated Mott-Wigner states and the two dimensional Wigner crystallization transition. We then demonstrate how interactions between quasi-particles can be tuned via solid-state Feshbach resonances, which establishes connections between two dimensional materials and the physics of ultra-cold atomic gases. Last, we study spin-liquid phases in the Fermi-Hubbard model on a triangular lattice, which emerge robustly in the presence of large external fluxes. Possible critical theories describing the phase transitions of the spin liquid and experimental platforms are also proposed.     «

In this thesis, we study new probes, platforms and phases of two-dimensional quantum many-body systems. We demonstrate how the spatial structure of electronic wavefunctions can be probed by optically induced quantum impurities. We use this method to observe correlated Mott-Wigner states and the two dimensional Wigner crystallization transition. We then demonstrate how interactions between quasi-particles can be tuned via solid-state Feshbach resonances, which establishes connections between two...     »

In dieser Arbeit untersuchen wir neue Sonden, Plattformen und Phasen zweidimensionaler quantenmechanischer Vielteilchensysteme. Wir zeigen, wie die räumliche Struktur von elektronischen Wellenfunktionen durch optisch induzierte Quantenstörstellen untersucht werden kann. Wir verwenden diese Methode, um korrelierte Mott-Wigner-Zustände und den Übergang zu einem zweidimensionalen Wigner-Kristall zu beobachten. Anschließend zeigen wir, wie Wechselwirkungen zwischen Quasiteilchen über Festkörper-Feshbach-Resonanzen gesteuert werden können, was Verbindungen zwischen zweidimensionalen Materialien und der Physik ultrakalter atomarer Gase etabliert. Abschließend untersuchen wir, wie robuste Spin-Flüssigkeiten im Fermi-Hubbard-Modell auf einem dreiecks Gitter in Anwesenheit großer externer magnetischer Flüsse entstehen. Mögliche kritische Theorien zur Beschreibung der Phasenübergänge der Spin-Flüssigkeit sowie experimentelle Plattformen werden ebenfalls vorgeschlagen.     «

In dieser Arbeit untersuchen wir neue Sonden, Plattformen und Phasen zweidimensionaler quantenmechanischer Vielteilchensysteme. Wir zeigen, wie die räumliche Struktur von elektronischen Wellenfunktionen durch optisch induzierte Quantenstörstellen untersucht werden kann. Wir verwenden diese Methode, um korrelierte Mott-Wigner-Zustände und den Übergang zu einem zweidimensionalen Wigner-Kristall zu beobachten. Anschließend zeigen wir, wie Wechselwirkungen zwischen Quasiteilchen über Festkörper-Fesh...     »