Den Grundlagen der Quantenwelt auf der Spur

Österreich hat schon einmal den Grundstein für eine Quantenrevolution gelegt. In einem neuen Cluster of Exzellenz machen Forscher*innen unter Beteiligung der Universität Wien gemeinsame Sache, um bislang ungelöste Rätsel aus dem Bereich der Quanten zu lösen und mit vereinten Kräften an Innovationen zu arbeiten. Wenn das nicht nach Revolution riecht.

Die grundlegenden Fragen bearbeiten und vordenken, was übermorgen wichtig ist – mit diesem Ziel geht das neue Exzellenzcluster "Quantum Science Austria" an den Start. Forscher*innen aus sechs Institutionen in Wien, Klosterneuburg, Innsbruck und Linz bündeln ihre Kräfte, um drei zentrale Themen zu bearbeiten: die Quantenphysik von Raum, Zeit und Gravitation, die Rolle der Quanten bei der Informationsverarbeitung und das Zusammenwirken von mehreren Quantensystemen.

Wir investieren in die grundlegenden Fragen und denken so vor, was übermorgen wichtig sein wird." Markus Aspelmeyer

Gemeinsam möchten sie die schwierigsten Rätsel der Quantenwelt mit gut kontrollierten Modellsystemen entschlüsseln, die auf gefangenen Ionen, ultrakalten Atomen, Systemen mit langreichweitiger Wechselwirkung, supraleitenden Quantenschaltkreisen und nanoskopischen Festkörpersystemen basieren.

Österreich als Treiber der Quantenrevolution

"Im Bereich der Quanten gibt es noch viele ungelöste Fragen", erklärt Markus Aspelmeyer, Teil des Board of Directors des neuen Exzellenzclusters. "Einige dieser Fragen können wir nur mit der Kompetenz der Quantenforschung in Österreich beantworten. Wir finden hier eine spannende Mischung aus Tradition und Disruption", freut sich der Uni Wien-Physiker. Bester Beweis dafür ist die Zweite Quantenrevolution – die Entwicklung der modernen Quantenwissenschaft in Höchstgeschwindigkeit –, die ohne die bahnbrechenden Beiträge aus Österreich nicht denkbar gewesen wäre: "Die Quantenexperimente, die zum Großteil hier durchgeführt wurden, waren ein starker Treiber." 

Als weitere Key Researcher mit im Team des hochkarätigen Forschungsnetzwerks sind von der Fakultät für Physik der Universität Wien Markus Arndt, Caslav Brukner, Norbert Schuch und Philip Walther.

Impact der Quantenforschung

"Wir arbeiten an innovativen Konzepten und Ideen, die – langfristig – neue Entdeckungen möglich machen und Technologien hervorbringen können", erklärt Aspelmeyer den Mehrwert der Forschungskooperation. Ein gutes Beispiel dafür seien Start-Ups, die Erkenntnisse in die Praxis bringen. Aspelmeyer selbst hat übrigens vor einigen Jahren Crystalline Mirror Solutions (CMS) als Spin-Off der Uni Wien und des Vienna Centers for Quantum Science and Technology (VCQ) mitgegründet – CMS ist heute weltweit führender Hersteller von Hochpräzisionsoptik für Lasersysteme. Wir dürfen auf die Innovationen des neuen Exzellenzclusters gespannt sein.

Board of Directors und beteiligte Forschungsstätten

• Gregor Weihs (Director of Research, Universität Innsbruck)
• Markus Aspelmeyer (Universität Wien)
• Francesca Ferlaino (Österreichische Akademie der Wissenschaften)
• Johannes Fink (Institute of Science and Technology Austria)
• Armando Rastelli (Universität Linz)
• Oriol Romero-Isart (Universität Innsbruck)
• Hannes-Jörg Schmiedmayer (Technische Universität Wien)

FWF-Fördervolumen: 21 Millionen Euro

Über Markus Aspelmeyer

Markus Aspelmeyer beschäftigt sich mit der quantenoptischen Kontrolle von massiven mechanischen Systemen, der Entwicklung von neuen Quantentechnologien zur Informationsverarbeitung sowie neuen Experimenten an der Schnittstelle zwischen Quantenphysik und Gravitation. Seit 2009 ist er Professor an der Fakultät für Physik der Universität Wien und wurde für seine Beiträge zur Quantenforschung mehrfach ausgezeichnet, u.a. mit dem ERC-Grant und dem START-Preis. Was den Quanten-Experten antreibt: die reine Neugier. "Experimente durchführen, die noch nie durchgeführt worden sind, und nicht zu wissen, was herauskommt, ist absolut faszinierend", so Aspelmeyer.