Der Quantenphysiker Hannes Pichler erhält für seine theoretische Forschung zu Quanten-Vielteilchenphysik und Quanteninformationsverarbeitung einen Starting Grant des Europäischen Forschungsrats (ERC). Die mit rund 1,5 Millionen Euro dotierte Förderung ist die höchste Auszeichnung für erfolgreiche Nachwuchswissenschaftler*innen in Europa.
Der Europäische Forschungsrat (ERC) unterstützt Pionierforschung von herausragenden Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern in Europa. Mit den ERC Starting Grants werden erfolgreiche junge Forscherinnen und Forscher mit hoch dotierten Projektbudgets ausgestattet. Der Theoretiker Hannes Pichler wurde vor zwei Jahren aus den USA an die Universität Innsbruck und das Institut für Quantenoptik und Quanteninformation der Österreichischen Akademie der Wissenschaft in Innsbruck berufen. Er erhält nun die prestigeträchtige Förderung des Europäischen Forschungsrats und wird damit seine Forschungen zu Quanten-Vielteilchenphysik und Quanteninformationsverarbeitung weiter vorantreiben.
Neue Plattform für Quantencomputer
In den vergangenen Jahren hat ein vielversprechender Ansatz für den Bau von Quantensimulatoren und Quantencomputern mit neutralen Atomen für Aufsehen gesorgt: Mit Hilfe von optischen Pinzetten werden dabei Atome individuell gefangen und nach Belieben in verschiedensten Strukturen angeordnet. Diese Atome können dann durch Laser manipuliert und in hochangeregte Zustände – sogenannte Rydbergzustände – versetzt werden. Solche Rydberg-Atome sind mehrere tausend Mal größer als normale Atome und können über ihr locker gebundenes Elektron über große Entfernungen mit anderen Rydberg-Atomen wechselwirken. „Diese Atome können sehr gut und in großer Anzahl kontrolliert werden und eröffnen daher neue Möglichkeiten für die Realisierung eines Quantencomputers,“ sagt Hannes Pichler. Sein Forschungsinteresse gilt der theoretischen Beschreibung dieser Systeme. In dem ERC-Projekt will Pichler im Detail untersuchen, wie sich die speziellen Eigenschaften von Rydberg-Atomen für Anwendungen in der Quanteninformationsverarbeitung nutzen lassen. Beispielsweise will er ein Quanten-Vielteilchenphänomen, das kürzlich in diesen Systemen entdeckt wurde, als Werkzeug zur Erzeugung hochverschränkter Zustände nutzen. „Ein weiteres Ziel ist die Erforschung und Entwicklung neuartiger Ansätze für die Implementierung von Quantenalgorithmen für Optimierungsprobleme mit Rydberg-Atomen“, ergänzt der Physiker. Seine Forschungsgruppe arbeitet dabei mit führenden experimentellen Labors in der ganzen Welt zusammen, die seine Konzepte und Anregungen in ihren Experimenten anwenden.
Zur Person
Hannes Pichler, geboren 1986 in Brixen, hat an der Universität Innsbruck Physik studiert und in der Arbeitsgruppe von Peter Zoller promoviert. Von 2016 bis 2019 war er an der Harvard University als ITAMP Postdoctoral Fellow und von 2019 bis 2020 am California Institute of Technology als Gordon und Betty Moore Postdoctoral Fellow tätig. Pichler ist seit April 2020 Professor für Theoretische Physik mit dem Schwerpunkt Quantenoptik an der Universität Innsbruck und Arbeitsgruppenleiter am Institut für Quantenoptik und Quanteninformation (IQOQI) in Innsbruck.