Max-Planck-Institut für Quantenoptik
Von den kältesten Atomen im Universum zu Feynmans Traum von Quantensimulatoren und Quantencomputern
Vor mehr als vierzig Jahren hatte Richard Feynman eine visionäre Idee: ein Quantensystem zu nutzen, um ein anderes nachzuahmen – einen „Quantensimulator“ zu bauen, der die Geheimnisse von Molekülen, Materialien und sogar des Universums enthüllen kann. Heute ist diese Vision Wirklichkeit. Weltweit werden Quantensimulatoren und Quantencomputer mit verschiedenen Systemen realisiert, etwa mit ultrakalten Atomen, gefangenen Ionen, supraleitenden Schaltkreisen oder Photonen.
In meinem Vortrag zeige ich, wie ultrakalte Atome dieses Feld geprägt haben. Atome, die auf Milliardstel Grad über dem absoluten Nullpunkt abgekühlt werden, lassen sich in Kristallen aus Licht anordnen – allein durch Laserstrahlen im freien Raum gehalten. Mit Quantengasmikroskopen können wir diese Atome einzeln fotografieren, ihre Wechselwirkungen beobachten und so die Gesetze der Quantenmaterie entschlüsseln. Darüber hinaus können wir einzelne Atome mit hoher Präzision steuern. So eröffnen sich neue Wege, um die Quantenphysik zu erforschen, Quantencomputer zu bauen oder präzisere Atomuhren zu entwickeln.
Zur Person
Immanuel Bloch ist wissenschaftlicher Direktor am Max-Planck-Institut für Quantenoptik in Garching und Professor für Experimentalphysik an der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) in München. Zudem ist er einer der Sprecher des Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST).
Immanuel Bloch promovierte im Jahr 2000 in Physik an der LMU. Von 2003 bis 2009 war er ordentlicher Professor an der Universität Mainz. Im Jahr 2009 kehrte er nach München zurück, wo sein Forschungsschwerpunkt auf der Untersuchung von Quantenvielteilchensystemen, Quantensimulationen, der Quanteninformationsverarbeitung und der Quantenoptik liegt. Für seine Arbeit erhielt Immanuel Bloch zahlreiche Auszeichnungen, darunter:
- Den Gottfried-Wilhelm-Leibniz-Preis der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG)
- Das Bundesverdienstkreuz (2005)
- Den Preis der International Commission for Optics
- Den Senior Prize for Fundamental Aspects of Quantum Electronics and Optics der European Physical Society
- Den Körber-Preis für die Europäische Wissenschaft
- Den Senior BEC Award
- Den Harvey-Preis des Technion
Zuletzt wurde ihm im Jahr 2021 der Bayerische Maximiliansorden für Wissenschaft und Kunst verliehen, die höchste Auszeichnung Bayerns für herausragende Leistungen in diesen beiden Disziplinen. Zudem wurde er 2022 zum Clarivate Citation Laureate ernannt.