Unser Forschungsprofil
Unsere Forschungsgruppe beschäftigt sich mit grundlegenden Fragestellungen der Quanteninformation und offener Quantensysteme. Ein zentrales Forschungsthema ist das Phänomen der Quantenverschränkung zwischen zwei oder mehr Teilchen. Hierzu entwickeln wir analytische Ansätze, um die verschiedenen Arten der Verschränkung zu charakterisieren und ihre Anwendbarkeit zu untersuchen.
Ein zweites wichtiges Thema ist die Quantenthermodynamik. In diesem Bereich erweitern und präzisieren wir die thermodynamischen Gesetze mithilfe von Methoden aus der Quantenoptik und der Informationstheorie, um zu verstehen, wie mikroskopische Quantensysteme Wärme, Arbeit und Information mit ihrer Umgebung austauschen.
Darüber hinaus entwickeln wir Methoden zur Analyse und Verbesserung von Geräten zur Quanteninformationsverarbeitung, etwa mithilfe von Verfahren wie der Shadow-Tomographie oder Fehlerkorrektur- bzw. Fehlerminderungsstrategien.
In unserer Forschung schlagen wir eine Brücke zwischen fortgeschrittenen mathematischen Methoden und der Zusammenarbeit mit Experimentalphysikerinnen und -physikern. Wir arbeiten eng mit anderen Gruppen im Bereich der Quantenwissenschaften an der Universität Siegen zusammen und kooperieren darüber hinaus mit zahlreichen Partnern weltweit, unter anderem in Österreich, Brasilien, China, Frankreich, Polen, Spanien und Schweden.
Forschungsschwerpunkte
- Mehrteilchen-Verschränkung
- Graphenzustände und Stabilisatorformalismus
- Messtheorie in der Quantenmechanik
- Offene Quantensysteme
- Bayessche Metrologie
- Shadow-Tomographie
Unsere Lehrveranstaltungen
Wir bieten verschiedene Vorlesungen und Kurse für den Bachelor Studiengang Physik, den Master Studiengang Physik, sowie den Master Studiengang Quantum Science an. Die Lehrveranstaltungen des aktuellen Semesters sind auf unsiono ersichtlich und belegbar. Die regelmäßig angebotenen Lehrveranstaltungen sind:
- Introduction to Quantum Theory
- Concepts of Quantum Science
- Quantenthermodynamik
- Key Concepts of Theoretical Physics
- Foundations of Quantum Mechanics
- Quantum Information Theory
- Machine Learning
Publikationen
Quantifying information flow in quantum processes
Quantifying information flow in quantum processes
Tsirelson inequalities: Detecting cheating and quantumness in a single framework
Tsirelson inequalities: Detecting cheating and quantumness in a single framework
Spin resonance spectroscopy with an electron microscope
Spin resonance spectroscopy with an electron microscope
Certifying quantum separability with adaptive polytopes
Certifying quantum separability with adaptive polytopes
Generating multipartite nonlocality to benchmark quantum computers
Generating multipartite nonlocality to benchmark quantum computers
Randomness Certification from Multipartite Quantum Steering for Arbitrary Dimensional Systems
Randomness Certification from Multipartite Quantum Steering for Arbitrary Dimensional Systems
Criticality-enhanced precision in phase thermometry
Criticality-enhanced precision in phase thermometry
All incompatible measurements on qubits lead to multiparticle Bell nonlocality
All incompatible measurements on qubits lead to multiparticle Bell nonlocality
Contextuality as a Precondition for Quantum Entanglement
Contextuality as a Precondition for Quantum Entanglement
Quantum LOSR networks cannot generate graph states with high fidelity
Quantum LOSR networks cannot generate graph states with high fidelity
Useful entanglement can be extracted from noisy graph states
Useful entanglement can be extracted from noisy graph states
Tsirelson inequalities: Detecting cheating and quantumness in a single framework
Tsirelson inequalities: Detecting cheating and quantumness in a single framework
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