Substantielle Stärkung des Physikstandortes Österreich

Die enge Zusammenarbeit zwischen Bereichen der Physik in Wien und Innsbruck stellt damit einmal mehr die hohe wissenschaftliche Qualität und die Exzellenz ihrer gemeinsamen Forschung unter Beweis.

Österreich ist ein internationaler wissenschaftlicher Hotspot im Bereich der Quantenphysik. Dies zeigt sich neben vielen erstklassigen Publikationen in den wesentlichen Forschungsmagazinen und den vielen nationalen und internationalen Auszeichnungen der daran beteiligten Wissenschaftler nicht zuletzt auch darin, dass es immer wieder gelingt, hoch dotierte Forschungsprojekte zu formulieren und auch einzuwerben. Aufgrund der breiten und erfolgreichen Zusammenarbeit zwischen Forschungsgruppen in Wien und Innsbruck im Bereich der Quantenphysik ist es nun gelungen, den mit knapp sieben Millionen Euro ausgestatten SFB F40 „Grundlagen und Anwendungen der Quantenphysik (FoQuS)“ zu erhalten. In den kommenden vier Jahren werden die Physiker in Wien und Innsbruck nun theoretisch und experimentell die Grundlagen auf dem Gebiet der Quantenoptik und Quanteninformation untersuchen und dabei ein besonderes Augenmerk auf die Anwendungen der Quantenphysik richten.

Konkrete Geräte für die Praxis möglich

Das Ziel des Forschungsprogramms ist die fokussierte und kollaborative Forschung zu fundamentalen Fragen der Quanteninformation, zur Quantenoptik mit Atomen und Photonen sowie zu deren Anwendungen für Rechenprobleme, die Kommunikation und für die Metrologie. Darüber hinaus ist ein generelles Ziel des SFBs, die Untersuchungen mehr und mehr in Richtung der „quanten-klassischen“ Grenze zu führen. Während die Gesetze der klassischen Physik das Verhalten großer System bekanntlich beschreiben, ist es immer noch weitgehend unbekannt und kaum untersucht, wo genau der Übergang der „quantenmechanischen“ zur „klassischen“ Welt liegt, und wie sich dieser Übergang im Detail darstellt.

Zunehmend komplexe Systeme bieten eine große Vielfalt von neuen Phänomenen und Eigenschaften, die für die Lösung technischer Fragen und Probleme eingesetzt werden können. Zum Beispiel erlaubt die Möglichkeit der Kontrolle und Manipulation größerer Register von Quantenobjekten den Bau von Quantencomputern, oder allgemeiner, von Quantenapparaten für die verbesserte Metrologie und Sensortechnologie. Während der breite Recheneinsatz von solchen Maschinen noch recht fern scheint, kann die Skalierung solcher Systeme mit Hilfe von einzelnen Quantenbausteinen, die individuell kontrollierbar sind, bereits sehr praktische Geräte liefern, wie zum Beispiel die so genannten Quanten-Repeater (Umsetzer), die notwendig sind, um Quanteninformationen über weitere Strecken zu übermitteln. Weitere praktische Anwendungen sind fortgeschrittene Atomuhren oder hochempfindliche Detektoren, um nur einige zu nennen. Das theoretische Verständnis und die experimentelle Beherrschung von kleinen und mesoskopischen Quantensystemen kann dann verwendet werden, um Systeme zu simulieren, die mit klassischen Rechnern nicht mehr zu bewältigen sind.

Wien – Innsbruck: Eine starke Achse

„Das ist ein Meilenstein für die Österreichische Quantenphysik“, betont der Innsbrucker Experimentalphysiker und Projektsprecher, Univ.-Prof. Dr. Rainer Blatt. „Wir sind sehr stolz darauf, dass es uns gelungen ist, gemeinsam mit unseren Kollegen in Wien, ein so erfolgreiches und tragfähiges Exzellenznetzwerk zwischen Innsbruck und Wien aufzubauen“, so Blatt. Neben der Universität Wien, der TU Wien und der Universität Innsbruck wird der neue SFB auch vom Institut für Quantenoptik und Quanteninformation (IQOQI) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften getragen. Das IQOQI ist ebenfalls ein erfolgreiches Produkt der engen und erfolgreichen Zusammenarbeit zwischen Wien und Innsbruck und wird gemeinsam von den Professoren Peter Zoller, Rudolf Grimm, Hans Briegel und Rainer Blatt (alle Innsbruck), sowie Anton Zeilinger (Wien) geführt.

Investition in die Zukunft

Bemerkenswert ist in diesem Zusammenhang, dass der SFB F40 „FoQuS“ fast nahtlos an den SFB F15 „Kontrolle und Messung von Quantensystemen“ anschließt, in dessen Rahmen ebenfalls in dieser Kooperation geforscht wurde. Ein Umstand der erst zum zweiten Mal in der Fördergeschichte des FWF vorkommt. Auch die Fördersumme ist beachtlich: Mit knapp sieben Millionen Euro für die kommenden vier Jahre ist dies einer der höchst dotierten Spezialforschungsbereiche. „Ich bin sehr froh und dankbar, dass der FWF unsere Forschungsleistungen in der Vergangenheit so honoriert, und das entsprechende Vertrauen in uns setzt, auch in den kommenden Jahren erfolgreich zu arbeiten. Wir sind uns dieser Verantwortung bewusst und werden unseren Anteil dazu beitragen, Österreich im Bereich der Quantenphysik weiterhin ganz oben in der internationalen Forschungselite anzusiedeln“, erklärt dazu Projektsprecher Rainer Blatt. Die Einrichtung des neuen SFB ist auch eine entscheidende Investition in die Zukunft. Betrachtet man nämlich die Zusammensetzung der einzelnen Teilprojekte, so ist das ein sehr ausgewogener Mix zwischen bereits arrivierten Wissenschaftlern und der Spitze des wissenschaftlichen Nachwuchses in Wien und Innsbruck. Der neue SFB F40 „FoQuS“ wird bereits am 1. Januar 2009 starten.

(us)