Forschungsförderung. Quantenphysiker Martin Ringbauer von der Uni Innsbruck erhält für seine experimentelle Forschung zu Quantencomputern einen mit 1,5 Mio. Euro dotierten ERC Starting Grant.
Ein Starting Grant des Europäischen Forschungsrats (ERC) gilt als höchste Auszeichnung für erfolgreiche Nachwuchswissenschaftler*innen in Europa, heißt es bei der Uni. Mit den ERC Starting Grants werden junge Forscherinnen und Forscher mit hoch dotierten Projektbudgets ausgestattet.
Experimentalphysiker Martin Ringbauer kam nach Stationen in Wien, Queensland (Australien) und Schottland vor vier Jahren ans Institut für Experimentalphysik der Universität Innsbruck. Mit dem Starting Grant werde er seine Forschungen im Bereich neuartiger Ansätze für Quantencomputer vorantreiben. Es ist dies der dritte ERC Starting Grant für die Quantenphysik an der Universität Innsbruck in diesem Jahr.
Quantencomputer mit mehr als null und eins
Klassische Computer arbeiten mit zwei Zuständen – null und eins, erinnert die Uni Innsbruck: Diese binäre Art der Informationsverarbeitung war so erfolgreich, dass Computer aus dem täglichen Leben nicht mehr wegzudenken sind und nun auch eine neue Generation von Computern, basierend auf der Quantenmechanik, nach diesem binären Vorbild entwickelt wird. „Die Bausteine heutiger Quantencomputer können allerdings deutlich mehr als nur Null und Eins“, erklärt Martin Ringbauer.
Die Innsbrucker Quantencomputer arbeiten etwa mit einzelnen gefangenen Ionen, die jeweils acht mögliche Zustände haben. Quanteninformation in der Form von Quantenbits wird dabei üblicherweise in zwei dieser Zustände gespeichert und mit Hilfe fokussierter Laserstrahlen kann damit gerechnet werden. „Zwingt man dem Quantencomputer die gewohnte binäre Rechenweise auf, so verschenkt man wertvolle Rechenleistung.“
Qudits sind mehr als Bits
In dem ERC Projekt will Ringbauer einen Quantencomputer auf Basis sogenannter Quantum Digits, kurz Qudits konstruieren, um das volle Potential der gespeicherten Ionen ausnutzen zu können. „Mit Qudits zu rechnen, ist nicht nur natürlicher für die Hardware, sondern auch ideal für viele der Anwendungen, für die wir Quantencomputer entwickeln“, so der Physiker.
Mit dem neuen Quantencomputer möchte Ringbauer beispielsweise fundamentale Effekte in der Teilchenphysik untersuchen, um ein besseres Verständnis für unser Universum zu entwickeln. Ein weiteres Ziel sei es, die neuen Möglichkeiten der Informationskodierung auszunutzen, um Quantencomputer robuster gegen Rechenfehler zu machen, was eine der zentralen Herausforderungen der aktuellen Forschung darstellt.
Die Laufbahn
Martin Ringbauer, geboren 1990 in Wien, hat an der Universität Wien Physik und Mathematik studiert. 2016 promovierte er in der experimentellen Quantenphysik in der Arbeitsgruppe von Andrew White an der University of Queensland in Australien. Nach einem PostDoc an der Heriot-Watt University in Schottland, kam er 2018 als Erwin-Schrödinger-Fellow in die Arbeitsgruppe von Rainer Blatt an der Universität Innsbruck.
