Materie und Quantensysteme
Dieser Profilbereich widmet sich den grundlegenden Bausteinen des Universums und den zentralen Fragen: Was hält die Materie im Innersten zusammen? Wie entstand das Universum? Wie können wir die Prinzipien der Quantentheorie, wie Überlagerung und Verschränkung besser verstehen und sie für die Entwicklung neuer Computertechnologien nutzen?
Der Profilbereich vereint Grundlagenforschung in der Elementarteilchenphysik und Quantenoptik mit dem Ziel, fundamentale Fragen der Physik zu beantworten und neue Quanteninformationstechnologien zu entwickeln. Die theoretische Teilchenphysik arbeitet an der Weiterentwicklung der Quantenfeldtheorie und stellt das Standardmodell auf den Prüfstand. Die experimentelle Teilchenphysik sucht in internationalen Kollaborationen – etwa am CERN und DESY – nach Abweichungen zwischen Theorie und Experiment sowie nach bisher unbekannten Teilchen.
Auch die Quantenforschung strebt – in Theorie und Experiment – nach einem tiefen Verständnis der Grundlagen der modernen Quantenphysik. Darüber hinaus nutzt sie die besonderen Prinzipien der Quantenphysik – wie die Superposition und Verschränkung von Qubits – zur Entwicklung neuartiger, hochleistungsfähiger Computer. Die Universität Siegen spielt eine zentrale Rolle in der Entwicklung von Quantencomputer-Technologien und treibt mit ihrem ersten deutschen Start-up die Entwicklung ionenbasierter Quantencomputer voran.