Quantenmechanik zum Anfassen: von Kernspins, Quanten-Bits und Quanten-Computern

Prof. Dr. Steffen Glaser
School of Natural Sciences TU München / MCQST
Die Welt der Quanten ist nicht nur faszinierend, sondern ermöglicht auch viele technische Anwendungen, die vom Laser über die medizinische Kernspintomographie bis zu zukünftigen Quanten-Computern reichen. Während unsere heutigen Computer auf der Verarbeitung vieler Bits (mit den Werten 0 oder 1) beruhen, basieren Quantencomputer auf dem Zusammenspiel von sogenannten Quanten-Bits.
Eine wesentliche Hürde beim Verständnis der Quantenwelt und der darauf aufbauenden Quanten-Technologien war bisher der Mangel einer anschaulichen (aber dennoch exakten) Darstellung ihrer zugrunde liegenden mathematischen Beschreibung. In seinem Vortrag wird Prof. Dr. Steffen Glaser mit Hilfe seines "Quantenperlen-Spiels" eine neuartige visuelle und "begreifbare" Darstellungsmöglichkeit von Quantenzuständen vorstellen. Diese ermöglicht es, die "Spielregeln" der Quantenwelt und Ihre Besonderheiten zu veranschaulichen, wie etwa den Unterschied zwischen Bits und Quanten-Bits, Verschränkung sowie die Prinzipien der Quanten-Informationsverarbeitung. Nach dem Vortrag besteht die Möglichkeit, das Quantenperlen-Spiel näher kennenzulernen.
Kurzer Lebenslauf: Prof. Dr. Steffen Glaser (School of Natural Sciences) ist seit 1999 Professor an der TU München. Im Zentrum seines Interesses steht die optimale Steuerung von Spin-Systemen mit Anwendungen in der Strukturbiologie, der medizinischen Bildgebung und der Quanten-Informationsverarbeitung. Prof. Glaser erhielt den Preis für gute Lehre des Bayerisches Staatsministeriums für Wissenschaft, Forschung und Kunst und entwickelt mit seinem Team neuartige Visualisierungsverfahren abstrakter quantenmechanischer Phänomene. Nach einem Physikstudium in Heidelberg, seiner Doktorarbeit am Max-Planck-Institut für Medizinische Forschung und einem Postdoktorat an der University of Washington, Seattle, wurde er an der Universität Frankfurt/Main habilitiert. Unter anderem war er Sprecher von internationalen Doktorandenkollegs des Elitenetzwerks Bayern im Bereich der Quanten-Wissenschaften, Vize-Sprecher des europäischen Innovative Training Networks Quantum-Enhanced Sensing via Quantum Control und Direktor der europäischen Virtual Facility for Quantum Control. Seit 2019 ist Prof. Glaser ist Co-Koordinator des Exzellenzclusters MCQST Forschungseinheit Quantencomputing und Sprecher des Konsortiums K8 (Hardware-Adapted Theory) der Munich Quantum Valley Initiative.