Einmal im Jahr verleiht die Österreichische Akademie der Wissenschaften (ÖAW) ihre Wissenschaftspreise. Im Rahmen der Preisverleihung am 12. März wurden auch zwölf Nachwuchsforscher:innen ausgezeichnet. Einer von ihnen war der Experimentalphysiker Martin Ringbauer von der Universität Innsbruck. Er erhielt den Hans-und-Walter-Thirring-Preis. Der Preis erinnert an die beiden österreichischen Physiker Hans Thirring (1888-1976) und Walter Thirring (1927-2014). „Die Vielzahl an ausgezeichneten Forscher:innen und ihrer herausragenden Arbeiten sind der lebendige Beweis für die exzellente Forschungslandschaft, die wir durch die Preise der Österreichischen Akademie der Wissenschaften tatkräftig fördern. Die Preise sind Würdigung und Bestätigung. Es lohnt sich, neue und kreative Ideen zu verfolgen und Lebenszeit in die Forschung zu investieren“, sagte ÖAW-Präsident Heinz Faßmann bei der Verleihung.
Hoch-dimensionale Quantencomputer
Martin Ringbauer forscht im Bereich der Quantenoptik und Quanteninformationsverarbeitung, wobei er neue Ansätze zur Realisierung und Anwendung von Quantencomputern entwickelt. Einer seiner Forschungsschwerpunkte liegt dabei in der nicht-binären Informationsverarbeitung. Seit Jahrzehnten arbeiten Computer erfolgreich mit 0 und 1 und so hat sich dieser binäre Ansatz auch im Bereich der Quantencomputer gehalten. In Quantencomputern wird Information in Quantensystemen, beispielsweise in einzelnen geladenen Atomen, gespeichert, und mittels Laser manipuliert, um Berechnungen durchzuführen. Im Gegensatz zum klassischen Computer kann das Atom aber nicht nur entweder im Zustand 0 oder im Zustand 1 sein, sondern auch beides gleichzeitig. Die Atome, in denen diese Quanteninformation gespeichert wird, haben allerdings deutlich mehr als nur zwei Zustände. Die Arbeiten von Martin Ringbauer haben nun gezeigt, wie alle diese Zustände zum Rechnen verwendet werden können. Der binäre 0- und 1-Ansatz wird also komplett ad acta gelegt, um das volle Potential neuartiger Quantencomputer auszuschöpfen. Dieser Ansatz hat sich bereits bewährt und beispielsweise neuartige Messprotokolle ermöglicht, mit denen langwierige Messungen in aktuellen Quantencomputern enorm beschleunigt werden können. Darüber hinaus zeigen erste Anwendungen bereits, dass solche hoch-dimensionalen Quantencomputer neue Möglichkeiten für effiziente Berechnungen in der Teilchenphysik schaffen.
Der Preisträger
Martin Ringbauer promovierte 2016 in experimenteller Quantenphysik an der University of Queensland in Australien. Nach einem Postdoc-Aufenthalt an der Heriot-Watt University in Edinburgh, Schottland, kam er 2018 als Erwin Schrödinger Quantum Postdoctoral Fellow an die Universität Innsbruck. Seit 2023 ist er Assistenzprofessor am Institut für Experimentalphysik der Universität Innsbruck und leitet eine eigenständige Forschungsgruppe, welche sich insbesondere mit Themen wie Quantenfehlerkorrektur und Quantensimulation sowie Fundamentalfragen in der Quantenphysik befasst. Für seine Arbeit an hoch-dimensionaler Kodierung für effizientere Quantencomputer erhielt er 2022 einen ERC Starting Grant.