Rahul Trivedi gewinnt ERC Starting Grant für Forschung an Quantensimulation
Der Forscher mit Festanstellung am MPQ erhält 1,5 Millionen Euro Förderung für die Entwicklung neuer theoretischer Grundlagen der Quantensimulation im Beisein von Rauschen.
Rahul Trivedi, theoretischer Physiker am Max-Planck-Institut für Quantenoptik (MPQ), wurde mit einem renommierten ERC Starting Grant ausgezeichnet. Der Europäische Forschungsrat unterstützt sein Projekt Theory of Noisy Quantum Simulation of Many-body Physics (ToNQS) in den kommenden fünf Jahren mit 1,5 Millionen Euro.
Ziel des Projekts ist es, ein theoretisches Fundament für die Beurteilung der Genauigkeit und Leistungsfähigkeit sogenannter „noisy“ (dt. verrauschter) Quantensimulatoren zu schaffen. Diese nutzen kontrollierbare Quantensysteme, um komplexe Vielteilchenphänomene nachzubilden – ein vielversprechender Ansatz, um Fragen jenseits der Möglichkeiten klassischer Rechner zu erforschen.
Unter Rauschen versteht man im Quantencomputing störende Einflüsse wie Temperaturschwankungen, elektromagnetische Felder oder kleinste Ungenauigkeiten in der Steuerung. Sie können die empfindlichen Quantenzustände leicht verändern oder zerstören. Da sich Quantensysteme nie vollständig von ihrer Umgebung abschirmen lassen, wird es Rauschen immer geben. Eine Fehlerkorrektur könnte Abhilfe schaffen, erfordert jedoch so viele zusätzliche Qubits und Ressourcen, dass vollständig fehlertolerante Quantencomputer bislang Zukunftsmusik sind.
Trivedi und sein Team wollen daher mathematische Werkzeuge entwickeln, die die Zuverlässigkeit analoger Quantensimulatoren selbst unter realen, rauschbehafteten Bedingungen zertifizieren können. Gelingt dies, könnten nicht nur bestehende Zweifel an solchen Simulatoren ausgeräumt werden. Auch Bereiche wie Festkörperphysik, Quantenoptik, Hochenergiephysik oder Komplexitätstheorie würden unmittelbar profitieren – lange bevor vollständig fehlerkorrigierte Quantencomputer Realität sind.
„Ich freue mich sehr und bin dankbar, mit dem ERC Starting Grant ausgezeichnet worden zu sein. Die großzügige Förderung wird uns dabei helfen, unsere Forschungsziele im Bereich Quanteninformation und Quantenoptik voranzutreiben und die Zusammenarbeit mit anderen Gruppen in München weiter auszubauen“, sagt Trivedi über die Förderung.
Trivedis Forschungsgruppe besteht derzeit aus drei Doktoranden, einer Masterstudentin sowie mehreren gemeinsam betreuten Studierenden in Zusammenarbeit mit anderen MPQ-Gruppen. Darüber hinaus pflegt die Gruppe enge Kooperationen mit Partnern in Europa und den USA. Mit dem ERC-Grant werden mehrere neue Stellen für Doktorandinnen und Postdocs geschaffen. Interessierte Bewerberinnen können sich über das Bewerbungsportal der Theorie-Abteilung am MPQ anmelden.
Rahul Trivedi studierte Elektrotechnik am Indian Institute of Technology in Delhi und promovierte 2021 an der Stanford University. Nach einem Postdoktorandenstipendium am Max Planck Harvard Research Center for Quantum Optics wurde er Assistant Professor an der University of Washington, bevor er 2024 als Physiker in Festanstellung ans MPQ zurückkehrte. Hier leitet er eine eigene Forschungsgruppe in der Theorie-Abteilung. Zuvor hatte er in den USA bereits Fördermittel der National Science Foundation (NSF) und des Department of Energy (DOE) für seine Arbeiten im Bereich Quanteninformation und Quantenoptik eingeworben.
Insgesamt vergab der ERC in diesem Jahr 478 Starting Grants mit einem Fördervolumen von 761 Millionen Euro. Die Auszeichnungen ermöglichen jungen Forschenden den Aufbau eigener Teams und Projekte.
