Key Profile Area Quantum Matter and Information
Die KPA „Quantum Matter and Information (QMI)“ hat sich zum Ziel gesetzt, die fundamentalen Eigenschaften quantenmechanischer Materie zu erforschen und deren Beziehung zu Prinzipien der Quanteninformation zu verstehen und nutzbar zu machen. Zentrale Forschungsthemen sind die Realisierung von Bausteinen für zukünftige Quantencomputer, die mathematischen Strukturen, die topologischen Materiezuständen und Quantentechnologien zugrunde liegen, nanostrukturierte Materialien, Materialien für die Photonik sowie die Entwicklung organischer Elektronik.
Im Rahmen des Exzellenzclusters „Matter and Light for Quantum Computing (ML4Q)“ entwickeln wir gemeinsam mit Partnern aus Aachen, Bonn und Jülich neuartige Formen von Quanten-Hard- und -Software. Unser Forschungsschwerpunkt liegt auf wegweisenden Technologien, die sich derzeit noch in einem frühen Entwicklungsstadium befinden, aber in Zukunft entscheidende Durchbrüche ermöglichen könnten.
Die Verknüpfung von Konzepten der Quanteninformation mit der Physik quantenmechanischer Materialien ist die zentrale Idee des Sonderforschungsbereichs/Transregios Entangled State of Matter, in dem wir mit Forschungsgruppen aus Berlin, Israel und Dänemark zusammenarbeiten. Der Sonderforschungsbereich Control and Dynamics of Quantum Materials hat eine starke Basis in den Materialwissenschaften und erforscht neuartige Wege zur Kontrolle von Quantenmaterialien. Das Graduiertenkolleg TIDE (Template-designed organic electronics) bietet ein umfassendes Forschungs- und Promotionsprogramm im Bereich der organischen Elektronik.
In diesem Umfeld ist es die Mission des QMI, erfolgreiche kooperative Forschung zu fördern, die Forschungsinfrastruktur zu stärken, Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaftler zu unterstützen und den Wissenstransfer voranzutreiben.
Kontakt
Prof. Dr. Achim Rosch
Sprecher
Anschrift
Institut für Theoretische Physik
Prof. Dr. Klaus Meerholz
Stellvertretender Sprecher
Anschrift
Institut für Licht und Materialien
Dr. Andreas Sindermann
Koordinator
Anschrift
Institut für Theoretische Physik
Beteiligte Fakultäten
Global Faculty Program
Derzeit beteiligen sich Wissenschaftler*innen aus verschiedenen Ländern im Rahmen des Global Faculty Programms an der KPA Quantum Matter and Information.
Hier finden Sie alle Mitglieder des Global Faculty Programms an der Universität zu Köln.
Verbund- und Drittmittelprojekte
Mit der KPA Quantum Matter and Information sind mehrere Verbund- und Drittmittelprojekte verbunden, darunter auch ein Exzellenzcluster:
Transfer
Die Transfer-Aktivitäten der KPA Quantum Matter and Information umfassen nicht nur solche, die Forschungsergebnisse in den Anwendungskontext übertragen. So umfassen die Kommunikationsaktivitäten zum Beispiel des Exzellenzclusters ML4Q vielseitige Angebote im Bereich Public Outreach. Hier finden Sie weiterführende Informationen:
Lehre
Das Angebot der mit der KPA Quantum Matter and Information verbundenen Einrichtungen umfasst im Bereich der Lehre
- die Graduiertenschule TiDE,
- die Graduiertenschule BCGS,
- Early Career Workshops
- sowie forschungsnahe Lehre und die Entwicklung neuer Lehrformate.
Kooperationen
Das Kooperationsnetzwerk der KPA Quantum Matter and Information umfasst sowohl regionale als auch internationale Hochschulen und AUF.
Regionale Kooperationen
- Forschungszentrum Jülich
- RWTH Aachen
- Rheinischen Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn
Internationale Kooperationen
- Université de Montreal, Montreal, Kanada
- McGill University, Montreal, Kanada
- Weizmann Institute of Science, Rehovot, Israel
- University of Copenhagen, Kopenhagen, Dänemark
Forschungsinfrastrukturen
Durch das Exzellenzcluster ML4Q und gezielte Berufungen hat die KPA Quantum Matter and Information gemeinsam mit den regionalen Partnern einen entscheidenden Beitrag zum Ausbau der Quantentechnologien in der Region geleistet. So wird beispielsweise am Forschungszentrum Jülich eine Infrastruktur mit mehreren Quantencomputern aufgebaut.
Zur Gebäude-Infrastruktur vor Ort an der Universität zu Köln gehört zum Beispiel das Topological Matter Laboratory und der Neubau des Laborflügels des Physikalischen Instituts, welcher gemeinsam mit der KPA Dynamics of the Universe genutzt wird. Zudem entsteht ein modularer Bau des ML4Q.
