Winzige Magnete für den Quantencomputer

Wissen­schafts­preis der Hector Stiftung geht an Prof. Dr. Wolfgang Wernsdorfer

HEIDELBERG/WEINHEIM. Prof. Dr. Wolfgang Werns­dor­fer erhält in diesem Jahr den mit 150.000 Euro dotier­ten Wissen­schafts­preis der Hector Stiftung. Die Jury würdigt damit die heraus­ra­gen­den Leistun­gen des 53-jähri­gen Physi­kers bei der Entwick­lung von Quanten­com­pu­tern. Mit seiner Grund­la­gen­for­schung zu Nanoma­gne­ten und elektro­ni­schen Schalt­krei­sen gilt er als Pionier dieser Zukunfts­tech­no­lo­gie, die eines Tages die Rechen­leis­tung von heuti­gen Compu­tern weit übertref­fen soll. Gerade im Bereich der Künst­li­chen Intel­li­genz, bei komple­xen Simula­ti­ons­mo­del­len und bei der Verschlüs­se­lung von Daten, aber zum Beispiel auch in der Medizin setzen Wissen­schaft und Wirtschaft große Hoffnun­gen auf Quantencomputer.

Während klassi­sche Compu­ter mit Bits arbei­ten, die entwe­der den Wert null oder eins anneh­men, nutzen Quanten­com­pu­ter als kleinste Rechen­ein­heit sogenannte Qubits, bei denen es auch Werte zwischen null und eins gibt. Die Folge: Die Qubits können viele Rechen­schritte paral­lel ausfüh­ren und sind dadurch um ein Vielfa­ches schnel­ler. Wolfgang Werns­dor­fer entdeckte bei spezi­el­len Molekü­len (kleinste, aus verschie­de­nen Atomen bestehende Einheit einer chemi­schen Verbin­dung) magne­ti­sche Eigen­schaf­ten, die sich für den Einsatz in Quanten­com­pu­tern eignen. Er entwi­ckelte schon während seiner Doktor­ar­beit in den 1990er-Jahren ein Gerät, mit dem er die magne­ti­schen Eigen­schaf­ten dieser Nanoma­gnete um ein Vielfa­ches genauer messen konnte als mit jedem kommer­zi­el­len Magne­to­me­ter. Später gelang es ihm, die ersten moleku­la­ren Schalt­kreise herzu­stel­len, um das System zu stabi­li­sie­ren. Denn die Qubits sind extrem empfind­lich. Deshalb müssen sie auf eine Tempe­ra­tur nah am absolu­ten Nullpunkt (minus 273,15 Grad) herun­ter­ge­kühlt werden. Trotz­dem kann schon ein einzi­ges Atom die Qubits aus dem Takt bringen.

Bemer­kens­wert ist auch der Lebens­lauf von Wolfgang Werns­dor­fer, der mit sechs Geschwis­tern aufwuchs. Sein Vater war Goldschmied; deshalb war eine Handwer­ker­lauf­bahn eigent­lich vorge­zeich­net. Als 15-Jähri­ger schloss Wolfgang Werns­dor­fer die Haupt­schule ab und machte folge­rich­tig eine Lehre als Elektri­ker. Später holte er dann aber doch das Abitur nach und studierte in Würzburg Physik. Nach sechs Semes­tern erhielt er ein Stipen­dium in Frank­reich. Er promo­vierte und habili­tierte in Greno­ble; wurde dort 2004 Forschungs­di­rek­tor. Seit 2016 hat der 53-jährige Vater von vier Kindern eine Humboldt-Profes­sur am Karls­ru­her Insti­tut für Techno­lo­gie (KIT) inne. Für seine bahnbre­chen­den Forschun­gen wurde Wolfgang Werns­dor­fer mit einer Fülle von Auszeich­nun­gen bedacht; so erhielt er zum Beispiel 2019 den Gottfried-Wilhelm-Leibniz-Preis, dem wichtigs­ten Forschungs­för­der­preis in Deutschland.

Bei der festli­chen Preis­ver­lei­hung des Hector Wissen­schafts­prei­ses im Hotel Europäi­scher Hof in Heidel­berg würdigte Prof. Dr. Andreas Meyer-Linden­berg, Direk­tor des Zentral­in­sti­tuts für Seeli­sche Gesund­heit in Mannheim, die heraus­ra­gen­den Forschungs­ar­bei­ten des Preis­trä­gers. Die Tragweite der Arbeit von Wolfgang Werns­dor­fer veran­schau­lichte er mit einem Zitat von Fried­rich Dürren­matt: „Der Inhalt der Physik geht die Physi­ker an, die Auswir­kung alle Menschen.“

Stiftungs-Vorstand Uwe Bleich hieß Wolfgang Werns­dor­fer als 25. Wissen­schaft­ler im Kreis der Hector Fellows willkom­men. Ziel der Stiftung sei es – mit der 2013 gegrün­de­ten „Hector Fellow Academy“ –, den inter­dis­zi­pli­nä­ren Austausch sowie mögli­che Forschungs­ko­ope­ra­tio­nen zwischen den Hector Fellows zu fördern und Nachwuchswissenschaftler*innen die Möglich­keit zu bieten, unter der Betreu­ung eines Hector Fellows als Doktorand*in entwe­der ein ausge­schrie­be­nes Projekt oder eine eigene Forschungs­idee zu bearbeiten.

Die fast vollzäh­lig erschie­ne­nen Fellows hatten an diesem Abend für Stifter Dr. h.c. Hans-Werner Hector noch eine beson­dere Überra­schung vorbe­rei­tet: Als nachträg­li­ches Geschenk zu dessen 80. Geburts­tag (am 17. Januar) hatten sie gemein­sam eine Festschrift gestal­tet. Im Namen aller Hector Fellows überreichte Prof. Dr. Martin Wegener dieses Unikat an Hans-Werner Hector, verbun­den mit dem tief empfun­de­nen Dank für die segens­rei­che Arbeit der Stiftung, die Wissen­schaft und Bildung ebenso fördert wie soziale Einrich­tun­gen, Kunst und Kultur.

Presse­mit­tei­lung der Hector Stiftung II