Beginn eines neuen Kapitels in der Geschichte der Quantenforschung: Arno Rauschenbeutel wird Alexander von Humboldt-Professor am Adlershofer HU-Institut für Physik

11. Mai 2018

Beginn eines neuen Kapitels in der Geschichte der Quantenforschung

Arno Rauschenbeutel wird Alexander von Humboldt-Professor am Adlershofer HU-Institut für Physik

Foto: Anne Tilkorn

Arno Rauschenbeutel, Anja Karliczek, Bundesministerin für Bildung und Forschung und Sabine Kunst, Präsidentin der HU. Foto: Anne Tilkorn

Zehn Spitzenwissenschaftler aus dem Ausland sind auf einer Festveranstaltung am Dienstagabend in Berlin mit dem höchstdotierten Forschungspreis Deutschlands ausgezeichnet worden: der Alexander von Humboldt-Professur. Unter den Preisträgern ist auch Prof. Dr. Arno Rauschenbeutel, der ab sofort am Institut für Physik der Humboldt-Universität forschen wird.

Die Zukunfts-Frischhaltebox hat es in sich: Stolz präsentiert Arno Rauschenbeutel die hauchdünne Glasfaser. Auf 500 Nanometer im Durchmesser – etwa hundertmal dünner als ein menschliches Haar – ist die Faser in ihrer Mitte verjüngt und somit mit dem bloßen Auge gar nicht mehr zu erkennen. In ein Gestell eingespannt und dann am Deckel der Frischhaltebox befestigt hat sie Rauschenbeutel, um die hochempfindliche Faser zu schützen und zeitgleich für Präsentationen wie diese bereit zu haben. Die Faser in Aktion zeigt ein anderes Exponat, das Rauschenbeutel den Zuhörerinnen und Zuhörern präsentiert. Hier ist die Faser mit einem stiftförmigen Laser verbunden und in einem Plexiglaskästchen eingeschlossen, um sie noch besser zu schützen.

Dass das Licht des Lasers an der Faser entlang geleitet wird, verrät ein rötliches Schimmern an der dünnsten Stelle. Der Grund: Hier ist die Faser so stark verjüngt, dass die Lichtwellen nicht mehr genug Platz in ihr finden und über die Faser hinausragen. „Unter üblichen Forschungsbedingungen, würde kaum Licht aus der Glasfaser austreten“, erläutert Arno Rauschenbeutel. „Man sieht dieses Leuchten nur, weil Staubpartikel auf der Faser liegen. Im Verhältnis zur Größe der Faser ist die Anwesenheit eines einzigen Staubkorns fast so, als würden sie einen LKW auf einem Schnürsenkel parken.“

Dass die quantenoptischen Nanoprozesse, die sich an diesem winzigen Objekt beobachten lassen, für Kommunikationssysteme von morgen entscheidend sein könnten, versetzt nicht nur die zahlreich erschienenen Zuhörerinnen und Zuhörer, sondern auch die Bundesministerin für Bildung und Forschung Anja Karliczek und HU-Präsidentin Prof. Dr. Sabine Kunst in Staunen. Die Präsentation des Physik-Professors ist Teil eines Rundgangs, der im Telekom-Gebäude in Berlin-Mitte von der Bundesministerin angeführt wird. An Informationsständen präsentieren die zehn Spitzenforscher an diesem Dienstagabend ihre Arbeit, erklären dem interessiert lauschenden Publikum, warum ihre Experimente und Forschungsprojekte so vielversprechend sind. Nach der Präsentation am Informationsstand folgt der Festakt. Es ist der Tag, an dem Arno Rauschenbeutel offiziell die Humboldt-Professur verliehen wird.

„Das ist nicht wie beim Nobelpreis, wo urplötzlich ein Anruf aus Stockholm kommt,“ sagt Arno Rauschenbeutel. „Die Vorbereitungen und der Bewerbungsprozess für die Humboldt-Professur sind langwierig und da war ich natürlich eingeweiht. Was mich aber in Anbetracht der starken Konkurrenz schon überrascht hat war, dass es am Ende tatsächlich geklappt hat,“ freut sich der Physiker. Sein Erfolg läutet weitreichende Veränderungen am Institut für Physik an der Humboldt-Universität ein: mit zusätzlichen Forschungsgeldern von 5 Millionen Euro, der Angliederung an IRIS Adlershof und außeruniversitäre Einrichtungen wie das Ferdinand-Braun-Institut, markiert Rauschenbeutels Umzug ins Technologie-Zentrum Adlershof den Beginn eines neuen Kapitels in der Geschichte der europäischen Forschung im Bereich Quantenoptik und Nanophotonik.

„Die Projekte, die wir in Adlershof anstoßen, stehen im Kontext der europäischen Flaggschiff-Initiative zur Quantentechnologie“, erläutert Rauschenbeutel die Hintergründe. Eine Milliarde Euro will die Europäische Union innerhalb der kommenden zehn Jahren in die Quantenforschung investieren – denn dass diesen Technologien die Zukunft gehört, darüber sind sich Experten weltweit einig. Die möglichen Anwendungsfelder reichen von Präzisionswerkzeugen bei medizinischen Untersuchungen über die Entwicklung neuer Supercomputer bis hin zu abhörsicherer Kommunikation. „In Adlershof wollen wir unsere Grundlagenforschung der Anwendung zuführen und suchen hierzu auch gezielt die Anbindung an die Industrie,“ so Rauschenbeutel.

Federführend bei der erfolgreichen Bewerbung um die Humboldt-Professur war der Experte für Quantenoptik Prof. Dr. Oliver Benson, der eine Professur für Experimentalphysik an der Humboldt-Universität innehat. Dass dieser und mit ihm die Humboldt-Universität den zuvor an der Technischen Universität Wien tätigen Arno Rauschenbeutel als Humboldt-Professor vorgeschlagen und ihm damit ganz neue Freiräume für seine Forschung eingeräumt haben, empfindet Rauschenbeutel als großen Vertrauensbeweis. „Hier bekomme ich die Möglichkeit, einige meiner längjährigen Mitarbeiter unbefristet einzustellen. Auch werden wir mehr Laborfläche haben und eigene Reinräume betreiben. Außerdem erhalten wir Zugang zu einer Nanofabrikationsstätte im Ferdinand-Braun-Institut. Das ist natürlich fantastisch.“

Bislang hatten die Forscher ihr Untersuchungsmaterial aus Standardglasfasern selbst gefertigt. „Im Verhältnis sind unsere Systeme bislang noch recht groß und für komplexere technische Anwendung nur bedingt geeignet. Nun hoffen wir es mit Hilfe der neuen technischen Möglichkeiten vor Ort zu schaffen, integrierte optische Schaltkreise auf Chips herzustellen. Auf längere Sicht könnten solche Systeme in der Informationsverarbeitung eine wichtige Rolle spielen“, so Rauschenbeutel.

In ihrer Laudatio freute sich HU-Präsidentin Kunst über die zahlreichen neuen Impulse im Bereich Quantenoptik und Quantentechnologie, die von Rauschenbeutel und seinem Team ausgehen werden. Der Physikprofessor habe in der Vergangenheit mit seiner Forschung scheinbare Gewissheiten in spektakulärer Weise in Frage gestellt und das Feld aufgerüttelt. Nun wolle die Humboldt-Universität mit der Ernennung Rauschenbeutels zum Humboldt-Professor und der Schaffung optimaler Forschungsbedingungen dazu beitragen, die Voraussetzungen für weitere Sternstunden der Forschung zu schaffen. „Als Wissenschaftler und Lehrer ist Arno Rauschenbeutel schon seit Langem ein Humboldtianer, denn er lebt die Einheit von Forschung und Lehre.“ Nun freue sich das gesamte Kollegium der HU, ihn auch als offiziellen Humboldtianer in Berlin herzlich willkommen zu heißen.

Autorin: Nora Lessing, Pressestelle der Humboldt-Universität zu Berlin

 

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