Physik die Wissen schafft 2025

Deutsche Physikalische Gesellschaft mit Federführung für das Quantum Jahr 2025

 „Quantum2025 – 100 Jahre sind erst der Anfang…“

Auf Initiative einer Gruppe von Staaten mit Unterstützung der Deutschen Physikalischen Gesellschaft (DPG) und ihren internationalen Schwestergesellschaften haben die Vereinten Nationen das Jahr 2025 zum Internationalen Jahr der Quantenwissenschaft und -technologie (IYQ) ausgerufen. Für die Umsetzung in Deutschland übernimmt die Deutsche Physikalische Gesellschaft die Federführung. Unter dem Motto „Quantum2025 – 100 Jahre sind erst der Anfang…“ finden verschiedenste Veranstaltungen und Aktivitäten statt.

am Montag, 12. Mai im Hörsaal 47.02

Prof. Dr. Tilman Pfau, 5. Physikalisches Institut,
Fakultät 8, Uni Stuttgart
Können Atome rechnen?
Quantencomputer sind in aller Munde und eine milliardenschwere Startup-Szene als auch die Grundlagenforschung  berichtet immer wieder über Meilensteine, Rekorde und Durchbrüche. Aber wie funktioniert ein Quantencomputer eigentlich, was braucht man dazu, und welche Hardwareplattformen gibt es? Und für was ist er nützlich?
In dem Vortrag wir anhand des Beispiels einer vergleichsweise jungen aber sehr vielversprechenden Plattform, basierend auf neutralen Atomen,  die grundsätzliche Funktionsweise, der aktuelle Stand und die technologischen Herausforderungen sowie die Perspektiven der Quantenrechner diskutiert.

am Donnerstag, 5. Juni im Hörsaal 47.02

Prof. Dr. Jörg Wrachtrup, 3. Physikalisches Institut
Fakultät 8, Uni Stuttgart
Genauer geht es nicht: Quantensensoren vermessen die Welt neu
Die genaue Messung physikalischer Größen prägt unser Verständnis der Welt – von den Weiten der Astrophysik bis hin zur Größe von Elementarteilchen. In vielen Bereichen der Wissenschaft kämpfen Forschende um höchste Präzision. Doch nicht nur die Grundlagenforschung profitiert von exakten Messungen: Hochpräzise Sensoren treiben auch technologische Entwicklungen voran, etwa in der Medizintechnik oder beim autonomen Fahren.
Doch was bestimmt eigentlich, wie genau wir messen können? Die Antwort liegt in der Quantenphysik. Sie setzt nicht nur fundamentale Grenzen für die Messgenauigkeit – sie eröffnet zugleich völlig neue Möglichkeiten: Quantensensoren, die gezielt quantenmechanische Effekte nutzen, erreichen Empfindlichkeiten, die zuvor unerreichbar schienen.
Wie gelingt es, mithilfe der Quantenmechanik noch präziser zu messen? Und wo stoßen wir an prinzipielle Grenzen? Der Vortrag gibt einen Einblick in die faszinierende Welt der Quantensensorik – zwischen theoretischen Grundlagen und praktischen Anwendungen.

am Montag, 7. Juli  im Hörsaal 47.02

Prof. Dr. Stefanie Barz, FMQ
Fakultät 8, Uni Stuttgart
Licht & Quanten: Von abhörsicherer Kommunikation bis zum Quantencomputer
Lichtteilchen, oder Photonen, sind hervorragende Informationsträger: Sie lassen sich präzise kontrollieren, über große Distanzen übertragen und können einzigartige Quanteneigenschaften wie Verschränkung und Interferenz zeigen. Diese Eigenschaften machen sie zu zentralen Elementen für zahlreiche Anwendungen in der Quantenkommunikation und im Quantencomputing.
Quantenphotonik eröffnet somit einen faszinierenden Zugang zur Quantenmechanik und den damit verbundenen Quantentechnologien – und das alles mithilfe von Licht. In diesem Vortrag wird ein Einblick in aktuelle Experimente gegeben, bei denen einzelne Photonen erzeugt, manipuliert und genutzt werden, um grundlegende quantenmechanische Phänomene zu erforschen.
Ein zentrales Thema ist die Quanteninterferenz und Quantenverschränkung – Effekte, bei denen sich Photonen auf eine Weise verhalten, die mit klassischen Konzepten nicht mehr zu erklären ist. Diese Phänomene bilden die Grundlage für viele zukunftsweisende Anwendungen in der Quantentechnologie und tragen zur Entwicklung wesentlicher Komponenten für künftige Quantencomputer und Quantennetzwerke bei. Photonisches Quantencomputingnutzt diese besonderen Eigenschaften des Lichts, um komplexe Rechenoperationen durchzuführen. Zudem ermöglichen sichere Quantennetzwerke, die auf photonischen Zuständen basieren, neue Methoden, um Informationen vor unbefugtem Zugriff zu schützen – etwa durch anonyme Kommunikation, die den sicheren und privaten Austausch von Daten in Netzwerken gewährleistet.
Der Vortrag richtet sich an ein allgemein naturwissenschaftlich interessiertes Publikum und erfordert keine speziellen Vorkenntnisse in der Quantenphysik.