Technische Universität Wien
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Forschungsschwerpunkt Quantum Physics and Quantum Technologies

Die Quantenwelt technisch nutzen

Wie fest die Quantentechnologie heute bereits in unserem Alltag verwurzelt ist, wird uns oft kaum bewusst:
Mikrochips steuern unsere elektronischen Geräte, Laserstrahlendienen zur Informationsübertragung, High-Tech- Sensoren machen unser Leben sicherer. Was vor einigen Jahrzehnten noch akademische Grundlagenforschung war, ist heute die Basis ganzer Industriezweige. Die moderne Elektrotechnik nutzt viele Aspekte der Quantentheorie. Mikroelektronische Bauteile werden mit Erkenntnissen der Quantenforschung weiterentwickelt. Neuartige Lichtquellen werden an der TU Wien hergestellt – etwa spezielle Laser im Terahertz-Bereich, der bisher technologisch kaum zugänglich war, oder Quanten-Kaskaden-Laser, die man für vielseitige Sensorsysteme einsetzen kann. Ultrakurze Laserpulse eröffnen ganz neue Möglichkeiten, die Welt der Atome und Moleküle zu untersuchen. Auch für die Chemie ist fundierte Quanten-Forschung heute unerlässlich – gerade im Bereich der Materialchemie gehen Quantenphysik und Chemie oft nahtlos ineinander über.

Von den Grundlagen zur Quanten-Technologie

Mit spektakulären wissenschaftlichen Erfolgen im Bereich der Quantenforschung sorgt die TU Wien immer wieder für internationales Aufsehen. Atom-Chips ermöglichen tiefere Einblicke in die Atomphysik. Ein besseres Verständnis von Quanten-Interferenz und Quanten-Dekohärenz öffnet die Türen zu möglichen neuen Anwendungen: Vielleicht werden Quanten-Informations-Technologie und Quanten-Computer eines Tages ebenso alltäglich sein wie Mikrochips und Laser. Ohne eine solide theoretische Basis ist eine Weiterentwicklung der Quantentechnologie nicht möglich. In der theoretischen und numerischen Quanten-Forschung reichen die Leistungen der TU Wien von der rechnerischen Analyse von experimentellen Ergebnissen über große quantentheoretische Computersimulationen, wie sie etwa in der Festkörperphysik längst unverzichtbar geworden sind, bis hin zu den fundamentalsten, abstraktesten Fragestellungen, die unsere moderne Naturwissenschaft zu bieten hat – etwa aus dem Bereich der Quantenfeldtheorie, der Stringtheorie oder der Quantengravitation.

News

Montag, 2017-12-11

Große Formeln für kleine Teilchen

Prof. Andreas Grüneis

Was unberechenbar erschien, lässt sich heute doch berechnen – zumindest näherungsweise mit dem Computer. ERC-Grant-Gewinner Prof. Andreas Grüneis entwickelt Methoden für die Quanten-Vielteilchenphysik. Mehr


Donnerstag, 2017-10-05

Exner Lectures 2017 zu Ehren von Fabiola Gianotti und Chad A. Mirkin

Wilhelm-Exner-Medaille

Das Programm der diesjährigen Exner Lectures bietet wissenschaftlich aktuelle Themen - von hochkarätigen Expert_innen vorgetragen. Mehr


Dienstag, 2017-09-26

Hochleistungs-Laserpulse: Ein neuer ERC-Grant für die TU Wien

Prof. Tenio Popmintchev

Schon bisher hat Tenio Popmintchev mit dem Institut für Photonik der TU Wien kooperiert – nun kommt er, ausgestattet mit einem hochdotierten ERC-Grant, nach Wien. Mehr


Mittwoch, 2017-09-13

Der Strahl, der unsichtbar macht

Von oben wird das Material mit einem ganz bestimmten Muster beleuchtet, dadurch kann die Welle von links das Objekt ungestört durchdringen.

Eine neue Tarnkappen-Technologie wurde an der TU Wien entwickelt: Ein spezielles Material wird von oben so bestrahlt, dass es einen seitlich ankommenden Lichtstrahl ungestört passieren lässt. Mehr


Montag, 2017-09-11

Hohle Atome: Die große Wirkung eines unterschätzten Effekts

Wenn ein hochgeladenes Ion (Mitte) zwischen den Kohlenstoffatomen der Graphen-Schicht hindurchfliegt, kann es Energie abgeben, die dann auf mehrere Kohlenstoffatome verteilt wird.

Ein über 20 Jahre altes Rätsel der Atomphysik wurde an der TU Wien gelöst. Das Ergebnis soll nun auch helfen, die Wirksamkeit ionisierender Strahlung in der Krebstherapie besser zu verstehen. Mehr


Freitag, 2017-09-08

Entangletronics: Elektronik mit einer Extraportion Quanten

Momentaufnahme der Dichte eines geteilten Elektron-Wellenpakets nach Auftreffen auf eine elektrostatische Linse.

An der TU Wien entwickelt man Methoden zur rigorosen Beschreibung von Quantenphänomenen in nanoelektronischen Bauteilen. Mehr


Donnerstag, 2017-07-27

Für Quanten ist es nie zu kalt

Illustration quantenkritischer Effekte

Die merkwürdigen Eigenschaften sogenannter „quantenkritischer Punkte“ am absoluten Temperatur-Nullpunkt gehören immer noch zu den großen Rätseln der Wissenschaft. Mehr


Dienstag, 2017-05-23

Erstmals gemessen: Quanteneffekt dreht Lichtwellen

Andrei Pimenov, Anna Pimenov, Dr. Alexey Shuvaev, Evan Constable, Jan Gospodaric, Lorenz Bergen, Vlad Dziom, Lukas Weymann (im Uhrzeigersinn, beginnend oben)

An der TU Wien konnte der „quantisierte magnetoelektrische Effekt“ erstmals in topologischen Isolatoren nachgewiesen werden. Das soll neue hochpräzise Messmethoden ermöglichen. Mehr


Donnerstag, 2017-05-18

Erstmals gemessen: Quantenfeldtheorie im Quanten-Simulator

Am Atomchip werden Atom-Wolken festgehalten und manipuliert.

Eine neue Art der Vermessung von Vielteilchen-Quantensystemen präsentiert die TU Wien in Kooperation mit der Universität Heidelberg nun im Fachjournal „Nature“. Mehr


Montag, 2017-04-10

Quantenphysikalisch gekoppelte Diamanten

Das Team: Johannes Majer, Stefan Nevacsil, Noomi Peterschofsky, Thomas Astner, Andreas Angerer (v.l.n.r)

Atomare Fehler in Diamanten können als Quantenspeicher verwendet werden. An der TU Wien gelang es nun erstmals, Defekte unterschiedlicher Diamanten quantenphysikalisch zu koppeln. Mehr


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