Panorama

Humboldt-Forschungspreis für Uwe-Jens Wiese

10.05.2022 - Simulationsalgorithmen für Quantensysteme der kondensierten Materie entwickelt.

Uwe-Jens Wiese von der Universität Bern erhält einen Forschungs­preis der Alexander von Humboldt-Stiftung. Ulf-G. Meißner vom Helmholtz-Institut für Strahlen- und Kernphysik der Universität Bonn hat den Wissen­schaftler für den Preis nominiert. Beide kennen und schätzen sich schon lange und wollen nun neue Methoden gemeinsam weiter­entwickeln. Der Preis ist mit 60.000 Euro dotiert.

Der Wissenschaftler aus Deutschland, der seit rund zwanzig Jahren an der Universität Bern arbeitet, beschäftigt sich neben Teilchenphysik auch mit der Physik der konden­sierten Materie, die sich mit einer Vielzahl von Systemen befasst: Dazu zählen neben Magneten und Supraleitern etwa auch Quanten­flüssigkeiten oder Bose-Einstein-Kondensate. „Obwohl die Physik der kondensierten Materie weniger fundamental als die Teilchen- und Kernphysik ist, stellt sie aufgrund ihrer Fülle von Frage­stellungen eine große Herausforderung dar“, sagt Uwe-Jens Wiese. Mit seiner Arbeitsgruppe hat er für einige Quantensysteme der kondensierten Materie sehr effiziente Simulations­algorithmen entwickelt. „Es stellt sich nun die Frage, ob diese Algorithmen in abge­wandelter Form auch für die Kernphysik eingesetzt werden können“, führt Wiese aus.

Die Kern- und Teilchen­physik sind das Spezialgebiet von Ulf-G. Meißner. Der Forscher vom Helmholtz-Institut der Universität Bonn hat Wiese für den Humboldt-Forschungs­preis nominiert. In der Teilchenphysik wird die starke Wechsel­wirkung, die die Atomkerne im Inneren zusammenhält, durch fundamentale Quark- und Gluonfelder dargestellt. Für die Simulation der Kernphysik von Protonen und Neutronen hat der Physiker der Universität Bonn mit seinem Team sehr effiziente numerische Simulations­verfahren entwickelt. Hochtemperatur­supraleiter leiten die Elektronen auch bei höheren Temperaturen fast widerstandslos. Auf der Suche nach der Ursache wurden Quanten­simulatoren vorangetrieben – Quantencomputer, die andere Quantensysteme nachahmen. „Herr Meißner und seine Arbeitsgruppe sind ideale Partner, um gegebenenfalls gewisse Fragen der Kernphysik ebenfalls mit Quanten­simulatoren anzugehen“, sagt Wiese. Die Physiker haben schon häufig über Physik diskutiert, aber noch keine wissen­schaftliche Publikation gemeinsam geschrieben. „Das liegt daran, dass unsere Arbeitsgebiete ein wenig auseinanderliegen, aber doch von der Problemstellung und den Anforderungen sehr ähnlich sind“, sagt Meißner. „Gerade das ist nun unsere Basis für einen Austausch und eine gemeinsame Weiter­entwicklung von Ideen.“

Der Humboldt-Preis fördert gezielt die internationale wissen­schaftliche Zusammenarbeit und bietet die Gelegenheit, insgesamt bis zu einem Jahr in einer Forschungsgruppe zu verbringen, die nicht direkt auf dem eigenen Forschungs­gebiet arbeitet. Wiese: „Das schafft Synergien, die sonst im Forschungs­alltag nur schwer zu realisieren wären.“ Der Wissen­schaftler strebt bereits für den Sommer einen ersten Aufenthalt in Bonn an. Uwe-Jens Wiese wurde 1958 in Hannover geboren. Nach dem Studium und der Promotion in Physik an der Universität Hannover verbrachte er Forschungs­aufenthalte in Hamburg, Jülich und Bern. Er habilitierte sich an der RWTH Aachen und arbeitete danach am Desy (HLRZ Jülich) und am Massa­chusetts Institute of Technology in den USA. Seit 2001 ist er Professor an der Universität Bern. Von 2004 bis 2010 war er dort Direktor des Instituts für Theo­retische Physik.

U. Bonn / JOL

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