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2,4 Millionen Euro für Forschung zu ultrakalter Quantenmaterie

04.04.2018

Der Quantenphysiker Hanns-Christoph Nägerl vom Institut für Experimentalphysik der Universität Innsbruck erhält vom Europäischen Forschungsrat (ERC) einen Advanced Grant und damit über 2,4 Millionen Euro für seine Forschungen zu ultrakalter Quantenmaterie. Es ist dies der höchstdotierte und prestigeträchtigste europäische Wissenschaftspreis.

Hanns-Christoph Nägerl ist einer der weltweit führenden Quantenphysiker auf dem Gebiet der ultrakalten Quantenvielteilchensysteme. Er ist besonders für seine Arbeiten zu atomaren Quantendrähten und zu molekularen Quantengasen bekannt. In seiner Forschung beschäftigt er sich mit Quantengasen in der Nähe des absoluten Temperaturnullpunkts. Dabei werden Quantenzustände gezielt erzeugt, um sie für die Simulation oder für neuartige Messaufgaben zur Verfügung zu stellen. Besonders relevant ist dieser Ansatz für dynamische Vielteilchenquan-tenprozesse, die aufgrund von Quantenkorrelationen in der Regel mit klassischen Simulations-verfahren auf herkömmlichen Computern nicht in den Griff zu bekommen sind. Quantengase sind besonders gut für das Studium dieser Vielteilchenquantendynamik geeignet, da die ultrakalten Teilchen im Labor sehr gut kontrolliert werden können.

Molekularer Quantensimulator

Hanns-Christoph Nägerl und sein Team haben in den vergangenen Jahren demonstriert, wie man Quantengase aus Molekülen bei hoher Teilchendichte und Temperaturen im Nanokelvin-Bereich erzeugen kann. Mit den Mitteln des Europäischen Forschungsrats will er nun molekulare Quantensimulatoren realisieren, um direkt im Experiment komplexen Vielteilchenquanten-prozessen auf die Spur zu kommen, die beispielsweise hinter der bisher unerklärten Hochtem-peratursupraleitung in Festkörpern stehen, die elektronischen Transport in zukünftigen elektronischen Schaltkreisen ermöglichen oder verhindern und die bei der Bildung von neuartigen Supraflüssigkeiten relevant sind. Der ERC Advanced Grant wird es Hanns-Christoph Nägerl ermöglichen, einen Quantensimulator aus Kalium-Cäsium-Molekülen zu bauen, die polare Eigenschaften aufweisen und Zugang zu vielen Phänomen von Quantenvielteilchen-systemen bieten, die bisher nicht untersucht werden konnten. So will Nägerl mit dem molekularen Quantensimulator neue Formen von Suprafluidität erzeugen und den Quanten-magnetismus untersuchen. Mögliche Anwendungen seiner Forschungen liegen in der Präzisionsmesstechnik und der Beantwortung der Frage, ob fundamentale Naturkonstanten wirklich konstant sind.

Hanns-Christoph Nägerl, geboren 1967, studierte Physik und Mathematik in Göttingen und San Diego. Sein Doktoratsstudium in Physik absolvierte er unter Prof. Rainer Blatt in Göttingen und Innsbruck. Nach einem Postdoc-Aufenthalt am California Institute of Technology (1998-2000) schloss er sich der Arbeitsgruppe von Prof. Rudolf Grimm in Innsbruck an, wo er sich auch habilitierte. 2006 wurde er zum außerordentlichen Professor ernannt. Im Jahr 2011 avancierte er zum Universitätsprofessor. Für seine Leistungen wurde er unter anderem bereits mit dem Wittgenstein-Preis, einem ERC ConsolidatorGrant, dem START-Preis und dem Rudolf-Kaiser-Preis ausgezeichnet.

 

 

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