© ETH Zürich / Roland Lanz

Quantenmechanik und Informationsverarbeitung

 

Vortrag mit Professor Dr. Klaus Ensslin, Departement Physik der ETH Zürich

Freitag, 25. Februar 2022, 20 Uhr, Aula Schinznach-Dorf

 

In diesem Vortrag entführt uns Prof. Klaus Ensslin in den Mikrokosmos, die faszinierende Welt der Atome und Elektronen. In dieser Welt gelten die Gesetze der Quantenmechanik, die häufig wenig intuitiv erscheinen, die aber mittlerweile durch zahlreiche Experimente bestätigt wurden. Ein Elektron kann sich in zwei Zuständen gleichzeitig befinden, es könnte sich z. B. an zwei verschiedenen Orten aufhalten oder sich in zwei verschiedene Richtungen drehen. Die enorme technische Entwicklung der letzten Jahre ermöglicht es nun, solche Quantensysteme sehr präzise zu manipulieren und für gewisse Zwecke masszuschneidern. Das Gebiet der Quantenforschung befindet sich deshalb nun in der Übergangsphase zur Quantentechnologie, die in Zukunft wahrscheinlich neue Anwendungen ermöglicht, die wir im Moment nicht einmal erträumen können.

 

In der Informationsverarbeitung kann die Überlagerung von Elektronenzuständen in einem zukünftigen Quantencomputer eingesetzt werden. Ein bit, die kleinste Informationseinheit in einem klassischen Computer, hat den Wert «0» oder den Wert «1». Ein bit wird in einem Quantencomputer durch  ein „qubit“ (quantum bit) ersetzt, dessen Zustand wie bei einem Elektron eine Überlagerung der Werte «0» und «1» ist. Diese Eigenschaft des „qubits“ ist ideal, um spezielle Rechenprobleme extrem schnell zu lösen, die für einen herkömmlichen Computer nur sehr langsam und schwierig bearbeitbar sind. Anhand von einfachen Beispielen wird Prof. Ensslin auf verständliche Weise einen Einblick in dieses aktuelle und interessante Forschungsgebiet vermitteln und einen Ausblick über zukünftige Möglichkeiten dieser Technologie geben.

 

Klaus Ensslin studierte von November 1981 bis August 1983 Physik an der Ludwig-Maximilians-Universität in München und setzte dann sein Studium an der ETH in Zürich fort, wo er im April 1986 diplomierte. Er ist seit dem 1. Oktober 1995 Professor für Experimentalphysik am Laboratorium für Festkörperphysik der ETH Zürich.

Der Schwerpunkt des Forschungsgebietes von Klaus Ensslin ist die Physik mesoskopischer Systeme. Dabei geht es um die Erforschung der elektronischen Eigenschaften neuartiger Halbleiter-Bauelemente, die durch die gezielte Herstellung von Materialien auf atomarem Massstab modifiziert werden. Ein wichtiges Ziel der Arbeitsgruppe von Klaus Ensslin ist die immer bessere Kontrolle der Quanteneigenschaften von Elektronen in Nanostrukturen.

 

"Vom klassischen Computer zur Quanten-Information" - ein Artikel von Klaus Ensslin (PDF)

  

Eintritt: Mitglieder 15, Nichtmitglieder 20, bis 25 Jahre frei.

 

Eine Anmeldung via Reservationsbutton wird empfohlen.