Peter Zoller neues Auswärtiges Wissenschaftliches Mitglied des MPQ

Der vielfach ausgezeichnete österreichische Physiker Peter Zoller, Lehrstuhl für Theoretische Physik an der Leopold-Franzens-Universität Innsbruck und Direktor am 2003 gegründeten Institut für Quantenoptik und Quanten­information IQOQI der Österrei­chischen Akademie der Wissenschaften, ist auf der 65. Jahrestagung der MPG zum auswärtigen wissenschaftlichen Mitglied des Max-Planck-Instituts für Quantenoptik ernannt worden. Nominiert hatte ihn Prof. Ignacio Cirac, Direktor am MPQ und Leiter der Theorie-Abteilung.

Zoller und Cirac forschen seit vielen Jahren gemeinsam auf verschiedenen Gebieten der Quantenoptik. Seit Dezember 2012 ist Zoller ferner über das Projekt UQUAM mit der Abteilung Quanten-Vielteilchen­systeme von Immanuel Bloch am MPQ verbunden. An diesem mit einem ERC Synergy Grant geförderten Projekt zur Erforschung ultra­kalter Quanten­materie beteiligen sich außerdem Jean Dalibard vom Collège de France und Laboratoire Kastler Brossel in Paris sowie Ehud Altman vom Weizmann-Institut in Rehovot. „Wir sind froh und stolz darauf, mit Peter Zoller einen herausragenden Wissenschaftler und angenehmen Kollegen an unserem Institut als auswärtiges wissen­schaftliches Mitglied begrüßen zu dürfen. Damit werden sich unsere Zusammen­arbeit und die Möglich­keiten für Kooperationen noch verstärken“, erklärt Cirac.

1952 kam Zoller in Innsbruck zur Welt. Dort studierte er Physik an der Leopold-Franzens-Universität, an der er 1977 promoviert wurde und – nach einem Postdoc-Aufenthalt in den USA – auch 1981 habilitierte. Nach weiteren Forschungs­aufenthalten in den USA wurde er 1994 an seine Heimat­universität auf einen Lehrstuhl am Institut für Theoretische Physik berufen, das er von 1995 bis 1999 leitete. 2003 wurde er außerdem zum Forschungs­direktor am neu gegründeten Institut für Quantenoptik und Quanten­information der Österreichischen Akademie der Wissenschaften ernannt, an dem er von 2009 bis 2012 Geschäfts­führender Direktor war.

Seine wissens­chaftlichen Interessen erstrecken sich auf die Beschreibung der Wechsel­wirkung von Atomen, Molekülen und Ionen mit dem elektro­magnetischen Feld, die theoretischen Entwürfe von Quanten­computern bzw. von Apparaten für die Quanten­kommunikation, desweiteren auf die Entwicklung von Konzepten, Vielteilchen-Quanten­systeme mit atomaren Systemen zu modellieren, sowie auf die Untersuchung offener Quanten­systeme, die sich außerhalb des Gleich­gewichts­zustands befinden. Er brachte erstmals die abstrakte Theorie der Quanten­information mit realen Systemen in Verbindung, viele seiner Vorschläge werden heute in Laboren experimentell implementiert, so auch sein Konzept, Quantencomputer auf der Basis von Ionenfallen, Atomen in optischen Resonatoren, gefangenen Rydberg­atomen oder kalten Molekülen zu realisieren. Andere Vorschläge beschreiben konkret den Aufbau von Quanten­netzwerken und -verstärkern mit Hilfe von Atomen in Resonatoren oder atomaren Vielteilchen­systemen.

Für atomare Vielteilchensysteme in optischen Gittern hat Zoller Quanten­phasen­übergänge zwischen einer supra­flüssigen und Mott-isolierenden Phase vorhergesagt, die 2001 beobachtet wurden. Die Nutzung dieses Phänomens für die Simulation von Viel­teilchen-Wechsel­wirkungen in Quanten­systemen ist heute eines der aktivsten Felder in der Quanten­optik.

MPQ / OD