Erste Förderzusagen gibt es in der neuen Forschungsoffensive „Quantum Austria“, mit der die Forschungsförderungsgesellschaft FFG und der Wissenschaftsfonds FWF Projekte im Zukunftsfeld der Quantenforschung und Quantentechnologien vorantreiben wollen. Wie das Bundesministerium für Bildung, Wissenschaft und Forschung, die FFG und der FWF heute gemeinsam bekannt geben, gehen aus dem Topf der FFG 20 Millionen Euro an „MUSICA“, ein kooperatives Projekt unter der Konsortialführung des Vienna Scientific Cluster, an dem die TU Graz beteiligt ist. Ziel von MUSICA ist es, zusätzliche Forschungsinfrastruktur im Bereich High-Performance-Computing aufzubauen, die letztlich mit Quantencomputer gekoppelt werden kann.
Auch für Projekte der Grundlagenforschung, die über den FWF gefördert werden, steht im Rahmen von Quantum Austria ein gesondertes Budget zur Verfügung. Die erste Tranche dieser Fördermittel, nämlich 3,1 Millionen Euro, wurde nun ebenso vergeben: Den Zuschlag bekommen zehn Forschungsprojekte an österreichischen Universitäten – zwei dieser zehn Projekte sind an der TU Graz angesiedelt.
„In der Quantenforschung zeichnen sich enorme Innovationssprünge ab. Es ist daher wichtig, dass die entsprechende Forschung in Österreich gezielt gefördert und vorangetrieben wird. Mit dem Zuschlag für zwei Grundlagenprojekten der TU Graz und dem Infrastrukturprojekt des Vienna Scientific Cluster, an dem die TU Graz ja wesentlich beteiligt ist, sind wir mit der ersten Vergaberunde von Quantum Austria sehr zufrieden“, betont Horst Bischof, Vizerektor für Forschung der TU Graz.
Ein Quantensensor für magnetische Felder
Roland Lammegger vom Institut für Experimentalphysik der TU Graz leitet das Projekt „Ein optischer 3D Quantensensor für Magnetfelder“. Ziel ist die Entwicklung eines Konzeptnachweises für einen rein optischen 3D-Quantensensor für Magnetfelder. Ein in Theorie und Labor gut bekannter quantenoptischer Effekt, nämlich „Coherent Population Trapping (CPT)“, soll auf neue Weise genutzt werden und das wachsende Feld der hochpräzisen Quantensensorik erweitern. Magnetometer generell haben eine wichtige Bedeutung etwa in der Vermessung des Erdmagnetfeldes oder in der Raumfahrt, wo sie zum Beispiel für die Erbebenvorhersage und die Erschließung der inneren Struktur von Monden und Planeten herangezogen werden können.
Superoszillationen und ihre Zeitentwicklung
Eine Förderzusage gab es auch für das Projekt „Superoszillationen und ihre Zeitentwicklung“ von Peter Schlosser vom Institut für Angewandte Mathematik der TU Graz. Superoszillationen sind Funktionen mit dem paradoxen Verhalten, schneller zu oszillieren, das heißt, in ihren Zustandsgrößen zu schwanken, als ihre größte Fourierkomponente dies erwarten lassen würde. Zum Beispiel kann niederfrequentes (rotes) Licht derart interferiert werden, dass hochfrequente Gammastrahlung entsteht. Dieses Projekt untersucht nun quantenmechanische Teilchen mit superoszillierender Wellenfunktion und ihre Interaktion mit externen Potentialen.
Noch gibt es keine allgemein gültige Definition einer superoszillierenden Funktion, verschiedene Arbeitsgruppen behandeln dieses Phänomen unterschiedlich. Ziel des Projekts ist daher auch, eine gemeinsame mathematische Theorie zu entwickeln, die allgemein gültig ist und alle existierenden Phänomene umfasst und erklärt. Peter Schlosser ist Schrödinger-Stipendiat und wird am November 2022 am Politecnico di Milano und danach an der kalifornischen Chapman University forschen.
Nähere Details auch zu den anderen geförderten Projekten gibt es in der gemeinsamen Presseinfo von FWF, FFG und BMBWF: „Erste ‚Quantum Austria‘-Forschungsprojekte bewilligt“ LINK
