Wissenschaftsforum: Quantenmathematik

Das St. Ingberter Wissenschaftsforum veranstaltet in regelmäßigen Abständen kostenlose Vorträge für interessierte Bildungsbürger, während der Pandemie auch online. Das Thema am 26. April lautet “Quantenmathematik”. Unter nachfolgendem Link kann man an der Vorlesung ab 19:30 Uhr teilnehmen:
https://t1p.de/wissenschaftsforum

Koordination: Prof. Dr. – Ing. Horst Altgeld | Kontakt: altgeld@izes.de
Referent: Prof. Dr. Moritz Weber, Universität des Saarlandes, Heisenberg-Professur für Mathematik

Seit etwa hundert Jahren formt sich mit der Quantenphysik der Versuch, die Welt im
Kleinsten zu verstehen. Dabei zeichnet sich immer mehr ab, dass auf diesem
mikroskopischen Level andere Regeln gelten als in unserer gewohnten Umwelt. Um dies
präzise zu beschreiben ist eine neuartige Mathematik vonnöten: die Quantenmathematik,
deren wesentliches Merkmal die Nichtkommutativität ist. In den letzten Jahrzehnten hat
es hier enorm viele Fortschritte gegeben und ein Fokus des Vortrags wird dabei auf
Symmetrien und Quantensymmetrien liegen.
Des Weiteren werden wir uns der Quanteninformationstheorie zuwenden, die
gewissermaßen die Software der Quantencomputer darstellt. Dieses faszinierende
Gebiet liegt an der Schnittstelle von Physik, Informatik und Mathematik und kann nur in
einer gemeinsamen Anstrengung vollumfänglich verstanden werden. Wieso sind
Quantencomputer substanziell unseren herkömmlichen Computern überlegen und wie
können wir das beziffern? Wie gehen wir mit dem ganz anderen Begriff von Information
um, der in diesen Systemen herrscht, jenseits von Nullen und Einsen? Wie können wir
diese Effekte studieren, beschreiben und im besten Fall uns zu Nutze machen? Wir
werden versuchen, uns möglichen Antworten anzunähern.

Moritz Weber studierte an der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster
Mathematik und promovierte ebenda in der Funktionalanalysis. Er kam 2010 an
die Universität des Saarlandes, zunächst als Assistent von Prof. Roland Speicher,
später als Juniorprofessor. Dabei wechselte er sein Arbeitsgebiet und begann sich
für Quantensymmetrien zu interessieren sowie für freie Wahrscheinlichkeitstheorie
und Kombinatorik, später auch für Computeralgebra und
Quanteninformationstheorie. Seitdem betreibt er Grundlagenforschung in der
Mathematik in diesen Gebieten.
Im Jahr 2021 trat er eine Heisenberg-Professur an der Universität des Saarlandes
an; dies ist ein prestigeträchtiges Programm der Deutschen
Forschungsgemeinschaft (DFG), mit der herausragende
Nachwuchswissenschaftler/innen für fünf Jahre gefördert werden, um sie in eine
reguläre Professur an einer deutschen Universität zu überführen. Ziel der
Heisenberg-Professur Moritz Webers ist es unter anderem, die
Quanteninformationstheorie in Saarbrücken auszubauen. Mit Werner von
Heisenberg ist er kurioserweise gleich dreifach verbunden: über das
gleichnamige DFG-Programm, über die Forschungsinhalte sowie über den
akademischen Stammbaum – sein Doktor-Urururgroßvater ist Werner von
Heisenberg.
Vor wenigen Monaten wurde ihm der von Kaven Ehrenpreis der DFG für seine
Forschungsleistungen verliehen. Zuvor hatte er 2016 den Landespreis
Hochschullehre von der damaligen Ministerpräsidentin Annegret Kramp-
Karrenbauer erhalten.
Derzeit plant Moritz Weber zusammen mit Giovanna Morigi, Professorin für
Theoretische Physik, sowie Markus Bläser, Professor für Informatik ein Focus
Semester zur Quanteninformationstheorie in Saarbrücken, bei dem in vielen
interdisziplinären Vorlesungen und Vorträgen Studierende aus aller Welt in die
Quanteninformationstheorie eingeführt und das Forschungsgebiet in Saarbrücken
vorangebracht werden soll.