08.02.2022

Dissertationspreis für Erforschung von Quantenprotokollen

Wilhelm und Else Heraeus-Dissertationspreis an Federico Grasselli verliehen.

Zusammen verleihen Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) und Bergische Universität Wuppertal (BUW) seit 2018 den mit 4000 Euro dotierten „Wilhelm und Else Heraeus-Dissertations­preis“. Die Auszeichnung für das Jahr 2021 erhielt am 4. Februar 2022 der theoretische Physiker Federico Grasselli. Er erforschte quanten­physikalische Protokolle, die für die sichere Kommunikation benutzt werden können.

 

Abb.: Federico Grasselli von der HHU erhält den „Wilhelm und Else...
Abb.: Federico Grasselli von der HHU erhält den „Wilhelm und Else Heraeus-Dissertations­preis“ für das Jahr 2021. (Bild: HHU / C. Kawan)

Zur Bewerbung eingeladen waren alle Nachwuchsphysiker der beiden Universitäten, die in den vergangenen zwölf Monaten eine mit summa cum laude oder magna cum laude bewertete Doktorarbeit eingereicht hatten. Insgesamt zehn Personen beteiligten sich an der Ausschreibung.

In einem zweistufigen Verfahren, unter Beteiligung sowohl von Wissenschaftlern als auch von Studierenden, wurden die Arbeiten gewürdigt. In der finalen Stufe waren vier vorausgewählte Bewerber gefordert, ihr Promotions­thema in einem Kolloquium allgemein­verständlich zu präsentieren und in einer Fragerunde zu erläutern. Die achtköpfige Vergabe­kommission, paritätisch mit Vertretern aus Wuppertal und Düsseldorf besetzt, wählte schließlich Federico Grasselli von der HHU als Preisträger aus.

Er hatte sich in der Arbeitsgruppe von Dagmar Bruß vom Institut für Theoretische Physik III mit Problemen der Quanten­informations­theorie, insbesondere der Quanten­kryptographie, befasst. Das Ziel dieses Forschungsfeldes ist es, mit Konzepten der Quantentheorie inhärent sichere Kommunikations- und Daten­übertragungs­verfahren zu finden.

Während bislang meist Quanten­kommunikations­protokolle für nur zwei Partner betrachtet wurden, entwickelte und analysierte Grasselli allgemeinere Verfahren, mit denen auch mehr als zwei Partner sicher Informationen austauschen können. Er quantifizierte die Sicherheit dieser neuen Protokolle, indem er mit analytischen Methoden den maximal möglichen Informationsgewinn eines Spions bewies. Darüber hinaus unterstützte er ein Forschungsteam an der Universität Edinburgh, welches das weltweit erste Experiment zur Mehrparteien-Quanten­kryptographie durchführte. Seine Forschungsarbeiten wurden innerhalb des europäischen Netzwerks „QCALL“ gefördert.

Bruß erklärt dazu: „Federico Grasselli hat wichtige Beiträge zum Verständnis der sicheren Datenübertragung in Quanten­netzwerken geleistet und so dazu beigetragen, diesem Zukunftstraum einen Schritt näher zu kommen.“ Hartmut Löwen, HHU-Mitglied in der Vergabe­kommission, weist auf die hohe Bedeutung der Arbeit für die praktische Anwendung hin: „Grasselli entwickelte in seiner Doktorarbeit ‚Security of Multipartite Quantum Cryptography‘ Konzepte, die letztlich auch zu abhörsicheren Bank­überweisungen führen können.“

Federico Grasselli, geboren 1992 im italienischen Perugia, studierte an den Universitäten in Perugia und in Mailand Physik und promovierte als Marie-Curie-ITN-Fellow an der HHU in der Arbeitsgruppe von Dagmar Bruß mit einer Arbeit zur Quanten­kryptografie. Er arbeitet heute als Postdoc an der HHU und publizierte bereits mehrere Artikel in hochrangigen internationalen Zeitschriften sowie ein Buch mit dem Titel „Quantum Cryptography: From Key Distribution to Conference Key Agreement“. Für hervor­ragende Leistungen erhielt er mehrere Stipendien.

HHU / DE

 

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