Michael Marc Wolf

Michael Marc Wolf, Københavns Universitet

Fagområde

Fysik

Kort beskrivelse af projektet

Kvantemekanik, der er en af hjørnestenene i moderne fysik, forekommer at være langt fra hverdagens erfaringer og udfordrer vores forestillingsevner. Berømte fysikere som Einstein, Schrödinger og Bohr forudså allerede i 1930’erne flere gådefulde fænomener, som Schrödinger’s kat og Einstein’s ‘spooky action at a distance’ – også kaldet ’entanglement’ eller sammenfiltring. Med afsæt i disse tankeeksperimenter forsøger kvanteinformationsteori, der er mit forskningsfelt, at frembringe ny teknologi i form af bl.a. kvantecomputere og -kryptografi. Afgørende for feltet og mit eget arbejde er forståelsen af såkaldte kvante-korrelationer, dvs. hvordan og på hvilken måde forskellige objekter er sammenfiltret med hinanden. Desuden vil jeg udvikle metoder, som kan bidrage til forståelsen af superledende materialers forskellige tilstande – især under meget lave temperaturer, hvor effekterne af kvantemekanikken spiller en afgørende rolle.

De forskningsmæssige udfordringer og perspektiver

Der er adskillige teoretiske udfordringer inden for mit fagområde. Sammenfiltring er et kvantemekanisk fænomen, som hænger nøje sammen med forståelsen af kvante-korrelationer. F.eks. indeholder et lille kvantesystem af tre hundrede elementarpartikler matematisk set flere dimensioner, end der er atomer i universet. Det er derfor nødvendigt at udvikle metoder, som kan forhindre, at vi fortaber os i kompleksiteten, men det rejser også spørgsmålet, om vi kan udnytte disse metoder til at anskueliggøre hidtil uløselige problemer. Hertil er den eksperimentelle udførelse af disse teoretiske problemstillinger de mest udfordrende.

Hvad er de langsigtede perspektiver?

Kvanteinformationsteknologi sælges allerede af private firmaer i dag. Det gælder f.eks. såkaldte tilfældighedsgeneratorer til kasinoer på internettet og kryptografiske anordninger til sikker elektronisk kommunikation. Udviklingen af kvantecomputere kræver nok nogle årtier endnu, og det vil kræve store anstrengelser og tålmodighed fra både videnskabsfolk og det omgivende samfund. Jeg tror absolut, at udviklingen af kvanteinformationsteknologi er anstrengelserne værd, og de mest spændende teknologier har vi nok ikke gjort os tanker om endnu.

Hvordan forholder projektet sig til områdets internationale udvikling?

Der eksisterer et meget aktivt og yngre internationalt miljø med forskere fra mange forskellige fagområder. Internationalt samarbejde er afgørende for forskningsmiljøets fortsatte udvikling, og jeg er taknemmelig for at kunne samarbejde med de absolut dygtigste forskere i mere end ti forskellige lande.

Hvordan vil du anvende Det Frie Forskningsråds Ung Eliteforskerpris?

Prisen giver mig flere muligheder for at deltage i internationale konferencer inden for mit forskningsfelt og invitere kollegaer til København.

Hvordan opstod din interesse for netop dette forskningsfelt?

Oprindeligt var jeg beskæftiget med eksperimentel højenergi fysik, men jeg blev nysgerrig, da jeg hørte om kvanteinformationsteori. Selv om jeg i begyndelsen var skeptisk, fordi folk talte om teleportation og lignede ting fra science-fictionuniverset Star Trek, besluttede jeg, efter at have hørt en af kvanteinformationsteoriens ledende videnskabsmænd, at begynde et ph.d.-projekt inden for feltet. Det gik op for mig, at det er både seriøst og spændende.

Lidt om mennesket bag forskeren

Jeg bruger det meste af min fritid med min kone. En af vores fortrukne beskæftigelser er at danse argentinsk tango. For et par år siden fandt jeg tid til at tage et kursus i argentinsk tango, men i det sidste års tid har vi næsten ikke haft tid til at danse. Det planlægger vi imidlertid at gøre igen i København. Det ser vi frem til.

——————————

Forskningsrådet for Natur og Univers´ begrundelse for tildeling af prisen

Michael Wolf har ph.d. i fysik fra Technical University of Braunschweig fra 2003 og en stærk baggrund i fysik og matematik. Siden 2003 har han været ansat ved Max Planck Instituttet for kvanteoptik i Garching b. Munchen, hvor han leder en gruppe, der studerer kvante-informationsteori. Wolf har en meget stærk publikationsliste med 54 publikationer – heraf hele 18 i højprofil-tidsskriftet Physical Review Letters. Han har ydet væsentlige bidrag til et felt, der er i stærk vækst internationalt, og hans arbejder er højt citerede. Michael Wolf er blevet tildelt et Rømer stipendium fra Forskningsrådet for Natur og Univers med start i 2008.

Michael Wolf vil med sit projekt anvende og udvide begreber vedr. ’entanglement’ (dvs. ’sammenfiltring’ af kvantetilstande), der har fundet udbredt anvendelse inden for den rivende udvikling af kvante-informationsteori til beskrivelse af kvante-mangelegeme systemer. Det er en helt ny og meget lovende kombination af to centrale og meget aktuelle felter inden for teoretisk og matematisk fysik.

Michael Wolf tildeles prisen som Ung Eliteforsker for den innovative og perspektivrige kobling af kvante-mangelegeme fysik og kvante-informationsteori.

——————————

Yderligere oplysninger om projektet

Michael Marc Wolf. Telefon: +49 8932 905319; e-post:

Yderligere oplysninger om baggrunden for prisen

Formand for Forskningsrådet for Natur og Univers, professor Jes Madsen. Telefon: 8942 3670, e-post:

Forskningsprojektets videnskabelige titel

Entanglement in Quantum Many-Body Systems

Bevilling fra Forskningsrådet for Natur og Univers

5.941.600 kr.

Ansættelsessted

Max-Planck-Institute of Quantum Optics, Germany

Forskningsprojektet udføres på

Niels Bohr Institutet, Københavns Universitet