Punkt eins Forschung mit Quanteninformation
Do, 05.06. | 13:00-13:55 | Ö1
Neue Maßstäbe in der Rechenleistung, dem Arbeitstempo, der Verschlüsselung, neuartige Anwendungen: Es vergeht kaum ein Tag, an dem die Quantenphysik nicht Schlagzeilen macht und die Hoffnungen in Quantentechnologien sind groß; es herrscht ein erbitterter, weltweiter Entwickler-Wettstreit. Basis der Technologien ist die Quanteninformation, ein Forschungsfeld mit Potenzial in vielen Bereichen von komplexen Rechenaufgaben bis zur Krebsdiagnostik. Doch was genau ist „die Quanteninformation“ und wie lässt sie sich nutzen? Sind wir Teil einer neuen technologischen Ära oder sind die Erwartungen zu hoch gesteckt? Ist es ein Problem, das auch 100 Jahre nach Entdeckung der Grundlagen noch immer niemand so genau weiß, wie die Quantenphysik funktioniert? Das Phänomen an sich – die Quantenverschränkung – gilt als eines der rätselhaftesten aus der Welt der allerkleinsten Teilchen, das wohl am meisten unserem Weltbild widerspricht: Sind zwei Teilchen miteinander verschränkt, besteht auch über große Entfernung eine quantenmechanische Verbindung – mit bemerkenswerten Folgen; Albert Einstein nannte sie die „spukhafte Fernwirkung“. Dass es die Quantenverschränkung gibt, ist mittlerweile experimentell vielfach nachgewiesen; 2022 erhielt Anton Zeilinger den Nobelpreis für Physik für seine Forschung zur Quantenverschränkung. Doch wie „kommunizieren“ die Teilchen miteinander? Beatrix Hiesmayr, theoretische Physikerin an der Universität Wien, forscht in mehreren Bereichen zur Quantenverschränkung; die Quanteninformation spielt in ihren Arbeiten zwischen Grundlagenforschung, Theorie und Anwendung eine vielfältige Rolle. So ist sie beispielsweise Teil eines internationalen, multidisziplinären Teams von Forschenden, das daran arbeitet, die Positronen-Emissions-Tomografie (PET) – ein spezielles nuklearmedizinisches Verfahren, das in der Krebserkennung genutzt wird – zu verbessern. Der Schlüssel dabei: die Quanteninformation. „Wir wollen den Ärztinnen und Ärzten Quantenmarker geben: Welcher Krebs ist es, in welchem Stadium ist er.“ Die mathematische Basis all dieser Technologien soll der Legende nach im Juni vor 100 Jahren Werner Heisenberg auf Helgoland während eines Erholungsaufenthaltes formuliert haben. Heisenberg gilt als einer der zahlreichen „Väter der Quantenforschung“; ab 9. Juni findet die ganze Woche lang eine große Tagung zu seinen Ehren statt. Die Quanteninformationstheorie ist eines der Schwerpunktthemen beim 56. Symposium für Mathematische Physik in knapp einem Monat, bei dem Beatrix Hiesmayr ebenso vortragen wird, wie am 18. August beim Symposium „100 Jahre Quantenphysik“, das in Wien stattfindet und kostenfrei zugänglich ist. In Punkt eins stellt sich Beatrix Hiesmayr als Gast bei Barbara Zeithammer Ihren Fragen zu Phänomenen wie der Quantenverschränkung, zu vielfältigen und vielversprechenden Forschungsfeldern wie der Quanteninformation und ihren Anwendungen. Sie spricht über den spielerischen Zugang zu ihrem Fach, ihr Engagement in Lehre und Vermittlung, die Faszination der Quantenwelt und den Reiz der offenen Fragen. Sprechen Sie mit, rufen Sie in der Sendung an unter 0800 22 69 79 oder schreiben Sie ein E-Mail an punkteins(at)orf.atAnlässlich der Bedeutung der Quantenphysik und des 100-Jahr-Jubiläums fundamentaler Erkenntnisse hat die UNESCO 2025 das Internationale Jahr der Quantenforschung und -technologie ausgerufen. In Punkt eins machen wir aus diesem Anlass in einer losen Reihe historische wie gegenwärtige Quantenforschung aus Österreich immer wieder zum Thema, auch um zu zeigen, wie bemerkenswert vielfältig und herausragend die heimische Quantenforschung ist.
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