Mission und Ziele von MCQST
Das Exzellenzcluster Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST) umfasst sieben Forschungsabteilungen aus Disziplinen wie Physik, Mathematik, Informatik, Elektrotechnik, Materialwissenschaft und Chemie, die alle Bereiche der Quantenwissenschaft und -technologie (QST) von der Grundlagenforschung bis zu Anwendungen abdecken.
Kernziel ist der Aufbau eines weltweit führenden Zentrums für Quantenwissenschaften und -technologie mit einem multidisziplinären Profil, das sich mit wichtigen wissenschaftlichen und technologischen Fragen befasst. Es verbindet bahnbrechende Forschung mit industriellen Partnern und schafft ein einzigartiges Umfeld für Quantenwissenschaft und -technologie durch sorgfältig konzipierte strukturelle Maßnahmen, die das bestehende wissenschaftliche und technologische Umfeld verändern werden.
Ein (Qu)bisschen Hintergrund
Quantenmechanik und Informationswissenschaft haben unsere moderne Welt in ungeahnter Weise revolutioniert. Während die Quantenmechanik die Grundlage für unser Verständnis der mikroskopischen Welt bildet, ist die Informationswissenschaft der Grundbaustein für die Informationsverarbeitung und Kommunikation in unserem digitalen Zeitalter. Heute sind wir Zeugen einer wissenschaftlichen und technologischen Revolution, in der Informationswissenschaft und Quantenmechanik nicht mehr als getrennte Einheiten dastehen, sondern in der gemeinsamen Sprache der Quanteninformationswissenschaft vereint sind.
Ursprünglich entwickelt, um die Funktionsprinzipien künftiger Quantencomputer zu beschreiben, hat sich die Quanteninformationswissenschaft zu einer noch leistungsfähigeren Beschreibung unserer physikalischen Welt mit weitreichender Bedeutung entwickelt, die Bereiche wie Quantenmaterialien und Quantenchemie direkt mit scheinbar disparaten Gebieten wie der Kosmologie schwarzer Löcher verbindet. Im Mittelpunkt dieser Beschreibung steht der Begriff der Verschränkung, ein wesentliches Merkmal, für das es kein klassisches Analogon gibt und das für eine Fülle von erstaunlichen Phänomenen und Anwendungen der Quantenphysik verantwortlich ist.
Bedeutende Fragen
Am MCQST stellen wir gerne große Fragen. Unsere Forschungsabteilungen versuchen daher, Antworten auf Fragen wie diese zu finden:
- Wie können wir die Verschränkung in Quanten-Vielteilersystemen verstehen, kontrollieren und gestalten?
- Wie können wir die scheinbare Zerbrechlichkeit der Quanteninformation überwinden?
- Wie können wir Quanteninformation über ausreichend lange Zeiträume speichern?
- Wie können wir Quantenoperationen mit hoher Genauigkeit realisieren?
- Wie lässt sich eine Quantenfehlerkorrektur ohne erheblichen experimentellen Aufwand realisieren? Wie können wir Quantenmaterialien mit maßgeschneiderten Eigenschaften entwickeln?
- Wie können wir ein ausreichendes Maß an Systemintegration erreichen, um die technologische Reife von Quantentechnologien zu erhöhen?
Mit seinen vielfältigen Maßnahmen, zu denen ein strukturiertes Forschungsprogramm, Infrastrukturmaßnahmen, starke Förderprogramme (wie das MQC-Gastprogramm, das START-Stipendium, das Programm zur Förderung der Geschlechtervielfalt usw.) und eine Komponente zur Förderung der Öffentlichkeit gehören, zielt das MCQST darauf ab, herausragende Herausforderungen auf diesem Gebiet anzugehen. Das MCQST fördert die Zusammenarbeit von Forschern aus ganz unterschiedlichen Forschungsrichtungen und Fakultäten bei der Bewältigung der wichtigsten Herausforderungen in der QST. Gleichzeitig schafft es neue Möglichkeiten für den wissenschaftlichen Nachwuchs. Darüber hinaus will MCQST Wissenschaftler aus der ganzen Welt anlocken, in München zusammenzukommen, um den Fortschritt in Forschung und technologischer Entwicklung zu beschleunigen. Dabei bildet es Nachwuchswissenschaftler aus und stärkt frühzeitig ihr internationales Netzwerk von Kooperationspartnern.
München ist aufgrund seiner langjährigen Erfahrung, seiner breiten und bewährten interdisziplinären Expertise und der herausragenden Exzellenz der beteiligten Senior- und Nachwuchsforscher in allen Kernbereichen der QST in einer einzigartigen Position, um ein solches weltweit führendes Forschungszentrum in der QST zu bilden. Die Entwicklung der Ausbildung und Unterstützung von Nachwuchswissenschaftlern in der QST sowie die Förderung der Stärken der Münchner Forschungsstrukturen innerhalb des MCQST werden eine langfristige und hochwirksame Forschung gewährleisten und gleichzeitig einen idealen Einstiegspunkt für die Industrie in dieses zunehmend wichtige Gebiet bieten.
Das MCQST wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) im Rahmen der Exzellenzstrategie gefördert. Es umfasst zwei der erfolgreichsten deutschen Universitäten, die Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) und die Technische Universität München (TUM), sowie die international renommierten Partnereinrichtungen Max-Planck-Institut für Quantenoptik, Walther-Meissner-Institut und Deutsches Museum.