Personalia

„Diese Stiftungsprofessur ist ein wichtiger Schritt, um die Spitzenforschung im Bereich Quantum Computing an unserer Universität weiter auszubauen und die interdisziplinäre Zusammenarbeit zu fördern.“

Außergewöhnliche Rechen- und Verarbeitungspotenziale

Im Allgemeinen beschäftigt sich die Quantenphysik damit, wie sich die allerkleinsten Bausteine der Natur verhalten. Jonas Haferkamp, der zudem als Principal Investigator am Exzellenzcluster „CASA – Securing the Digital Society“ tätig ist, wird sich in seiner Forschung mit den Grundlagen und Anwendungen der Quantenphysik in modernen Technologien beschäftigen. Denn aufgrund ihrer physischen Eigenschaften könnten Quantentechnologien außergewöhnliche Rechen- und Verarbeitungspotenziale eröffnen. Die Quantenwelt ist jedoch komplex, und es besteht weiterhin großer Forschungsbedarf, um ihre Phänomene vollständig zu verstehen. Denn anders als die klassische Physik beschreibt die Quantenmechanik Zustände, die sich nicht immer eindeutig, sondern nur probabilistisch vorhersagen lassen.

Für viele Menschen ist die Quantenphysik deshalb nur abstrakt greifbar. Das kann auch Jonas Haferkamp nachvollziehen: „Wir Menschen haben eine Intuition dafür, wie die Welt um uns herum funktioniert. Wir nehmen Dinge meist als eindeutig wahr – etwas ist entweder hier oder dort. Die Quantenphysik entzieht sich jedoch häufig dieser Logik“, erklärt er. Quanten hingegen können sich in sogenannten Superpositionszuständen befinden, vereinfacht gesagt: Sie können nicht nur einen festen Zustand haben, sondern in mehreren Möglichkeiten gleichzeitig existieren. Erst durch eine Messung entscheidet sich, welcher dieser Zustände mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit beobachtet wird.

Zufallseigenschaften im Quantensystem

Einen wichtigen wissenschaftlichen Beitrag leistete Haferkamp in seiner bisherigen Karriere durch die Untersuchung von Zufälligkeitseigenschaften in Quantensystemen. Gemeinsam mit einem internationalen Forschungsteam hat er zu theoretischen Erkenntnissen beigetragen, die zeigen, wie bestimmte zufällige Quantenzustände effizienter erzeugt werden können als zuvor angenommen. Solche Ergebnisse sind für zukünftige Quantentechnologien von Bedeutung, da die Erzeugung kontrollierter Zufälligkeit eine wichtige Rolle für die Funktionsfähigkeit von Quantencomputern spielen kann.

Diese und weitere Erkenntnisse möchte der studierte Physiker künftig stärker in den Bereich des Computing übertragen. Dabei verfolgt er einen interdisziplinären Ansatz: Einerseits untersucht er, wie sich bestehende informationstheoretische Konzepte, etwa in der Kryptografie, mit Methoden der Quantenphysik analysieren lassen – beispielsweise im Hinblick auf die Sicherheit neuartiger Verschlüsselungsverfahren für Quantencomputer (Link NIST). Andererseits interessiert ihn die umgekehrte Perspektive, nämlich, ob sich mit Methoden der Informationstechnologie, wie der Kryptografie, auch allgemeingültige Rückschlüsse auf die Physik ziehen lassen könnten.

Da am Standort Bochum renommierte Wissenschaftler des Fachbereichs forschen, blickt Haferkamp positiv auf interdisziplinäre Zusammenarbeit: „Ich freue mich schon auf den Austausch mit den Kolleginnen und Kollegen aus der Kryptografie, aber auch aus den anderen Disziplinen der Computer Security“, sagt er.

Zur Person

Jonas Haferkamp studierte Physik und Mathematik an der Leibniz Universität Hannover sowie an der Universität Hamburg. 2023 promovierte er an der Freien Universität Berlin mit einer Dissertation zu Komplexität und Zufälligkeit in der Quanteninformationstheorie. Anschließend war er als Postdoktorand und HQI Fellow an der Harvard University (USA) tätig, danach als Juniorprofessor an der Universität des Saarlands.

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Wissenschaftlicher Ansprechpartner:
Christina Scholten
Lead PR und Wissenschaftskommunikation CASA
Ruhr-Universität Bochum
Tel: +49 234 32 29274
E-Mail: christina.scholten@ruhr-uni-bochum.de

Webseite: https://casa.rub.de/