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Forschungsschwerpunkte

• Quantencomputer
• Quantensimulation
• Fundamentalfragen der Quantenphysik

Aktuelle Projekte

Quantencomputer: Quantencomputer rechnen nach den Regeln der Quantenphysik und stellen damit die Informatik grundlegend auf den Kopf. Für bestimmte Anwendungen ermöglichen diese neuen Rechenregeln Probleme zu lösen, bei denen jeder Supercomputer an seine Grenzen stößt. Wo genau die Grenzen liegen ist noch Teil der aktuellen Forschung, aber es zeichnen sich bereits deutliche Anwendungsgebiete ab. Die Universität Innsbruck war mit einzelnen Atomen und Laserstrahlen bei der Quantencomputerentwicklung von Anfang an ganz vorne mit dabei. Mittlerweile verlassen diese Geräte langsam das Labor und sehen tatsächlich wie Computer aus. In meiner Forschung geht es nun um die nächsten Schritte in dieser Entwicklung: Von Quanten-Fehlerkorrektur, über mehr Rechenleistung, bis hin zu komplett neuen Ansätzen, die auf das Rechnen mit Atomen zugeschnitten sind.

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Quantensimulation: Simulationen von quantenphysikalischen Effekten, wie etwa in der Materialphysik oder Chemie, zählen zu den aufwendigsten Berechnungen, die auf heutigen Supercomputern durchgeführt werden. Der Grund dafür ist, dass klassische Computer sehr schlecht darauf ausgelegt sind, quantenmechanische Berechnungen durchzuführen. Quantencomputer hingegen basieren genau auf diesen Prinzipien die klassischen Computern solche Probleme machen. Quantensimulation ist daher einer der ersten und wichtigsten Anwendungsbereiche, in denen bereits die erste Generation von Quantencomputern einen deutlichen Einfluss haben kann. In meiner Forschung geht es darum neue Methoden zur Quantensimulation zu entwickeln und mit Quantencomputern Probleme zu untersuchen die klassisch nicht mehr machbar sind.

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Fundamentalfragen der Quantenphysik: Die Quantenphysik ist die beste Beschreibung unserer Welt. Seit über einem Jahrhundert halten die Vorhersagen der Theorie jedem Experiment mit faszinierender Genauigkeit statt. Allerdings stellt die Quantenphysik trotz all diesen Erfolgen nach wie vor unser Verständnis der Welt auf den Kopf. In meiner Forschung beschäftige ich mich mit Fundamentalfragen, wie etwa was die Quantenmechanik über die Realität aussagt; wie Ursache und Wirkung in der Quantenwelt funktioniert, und warum man nicht beliebig genaue Messungen machen kann.

Auszug aus dem wissenschaftlichen Werdegang

• Seit 2018: Postdoctorial Researcher, Universität Innsbruck
• 2017-2018: Postdoctorial Research Fellow, Heriot-Watt University, Edinburgh, Schottland
• 2016-2017: Postdoctorial Research Fellow, University of Queensland, Australien
• 2016: Doctor of Philosophy in Quantenphysik, University of Queensland, Australien
• 2012: Bachelor of Science in Mathematik, Universität Wien
• 2011: Bachelor of Science in Physik, Universität Wien