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Deutsche Physikalische Gesellschaft Physikpreis geht an Quantencomputing-Pionier Rainer Blatt

| Redakteur: Peter Koller

Die Elektronik der Zukunft wird geprägt sein von Quantencomputing und Spintronic. Zu diesem Eindruck kann man jedenfalls kommen, wenn man sich die diesjährigen Preisträger der Deutschen Physikalischen Gesellschaft (DPG) ansieht.

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Baut am Quantencomputer der Zukunft: Rainer Blatt, Leiter des Instituts für Quantenoptik und Quanteninformation der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (Foto: IDW/C. Lackner)
Baut am Quantencomputer der Zukunft: Rainer Blatt, Leiter des Instituts für Quantenoptik und Quanteninformation der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (Foto: IDW/C. Lackner)

So geht die Stern-Gerlach-Medaille – die höchste Auszeichnung der DPG für Experimentelle Physik, in diesem Jahr an Professor Rainer Blatt, einen der Pioniere des Quantencomputings.

"Die experimentelle Demonstration grundlegender Bausteine und Algorithmen eines Quantenprozessors, die Teleportation von Quantenzuständen der Materie, die erste Realisierung eines Quantenbytes und die Simulation von Quantensystemen haben neue wissenschaftliche Forschungsgebiete eröffnet und den Weg in eine zukünftige Quantentechnologie gewiesen“, heißt es in der Begründung.

Rekord steht bei 14 verschränkten Ionen

In Aufsehen erregenden Experimenten konnte Rainer Blatt zeigen, dass sich lineare Kristalle aus gefangenen Ionen eine einzigartige experimentelle Plattform bieten, um Quantenbits einzuschreiben, zu verarbeiten und zu lesen. Alle quantenlogischen Operationen werden in einer komplexen Abfolge von Laserpulsen verwirklicht.

Ein prominentes Beispiel für Quantenalgorithmen stellt die Teleportation dar. Rainer Blatt und seiner Gruppe gelang es, verschränkte Zustände zu erzeugen und für Quanten-Algorithmen zu nutzen. Beginnend mit 2 Ionen, über 8 Ionen in einem Quanten-Byte im Jahr 2008, liegt der aktuelle Rekord nun bei 14 verschränkten Ionen.

Die Grundlagen für das Verständnis von Quanteneffekten hat ein anderer Preisträger geschaffen: Der Franzose Alain Aspect, der mit dem Herbert-Walther-Preis 2012 ausgezeichnet wird. Zu seinen legendären Experimenten zählt etwa die Kühlung der Bewegung metastabiler Helium-Atome durch Laserlicht, bei der es ihm und seinen Kollegen weltweit erstmals gelang, die bis dahin akzeptierte untere Temperaturgrenze zu unterschreiten.

Pionierarbeit zur Theorie der Verschränkung

Auch Professor Dr. Martin Bodo Plenio von der Universität Ulm, der Preisträger des Max-Born-Preises und Medaille 2012, hat Pionierarbeiten zur Theorie der Verschränkung und deren Anwendungen verfasst, die das Gebiet der Quanteninformationsverarbeitung und die Kontrolle von Quantendynamik entscheidend vorangebracht haben.

Den Hertha-sponer-Preis 2012 für Physikerinnen erhält die Junior-Professorin Katharina Franke von der FU Berlin. Sie untersucht fundamentale physikalische Prozesse in einzelnen Molekülen auf Oberflächen. Diese bilden eine Grundlage für zukünftige Anwendungen in der molekularen Elektronik und Spintronik.

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