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Quantenoptik: Vom Batman-Fan zum Quantenphysiker

Er widmet sich der Grundlagenforschung, der Laser ist sein vielseitiges Instrument: Zu Thomas Walthers Fachgebiet gehören neben der Quantenoptik weitere Bereiche der Laserphysik. Bemerkenswert sind seine Vorbilder.

Ein Interview von veröffentlicht am
Thomas Walther: Man mäandert sich so durch
Thomas Walther: Man mäandert sich so durch (Bild: Katrin Binner)

Quanten! Quanten! Quanten! Am 23. Juni 2017 geht es auf der Golem.de-Quantenkonferenz um eines der wichtigsten Zukunftsthemen in der IT. Auf der Konferenz treten führende Quantenforscher aus aller Welt auf. Aber wer sind die Experten? Wir haben nachgefragt. Heute: Thomas Walther von der Technischen Universität in Darmstadt. Er hält den Eröffnungsvortrag der Golem.de-Quantenkonferenz und gibt einen Überblick über die Quantendatenverarbeitung.

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Golem.de: Wer war der Held Ihrer Kindheit?

Thomas Walther: Ach du lieber Gott. Ich glaube Batman. Mein Vater war auch Physiker und als Postdoc 1969/70 in den USA. Zu der Zeit lief die Serie Batman im Fernsehen. Die habe ich sehr gern geschaut.

Golem.de: Welche Erfindung bewundern Sie am meisten?

Walther: Da gibt es viele. Beruflich ist das sicherlich der Laser. Ich bin aber auch immer wieder fasziniert von der Miniaturisierung, der Entwicklung vom Transistor zum Mikroprozessor. Die wichtigste Erfindung für die Menschheit ist aber wahrscheinlich das Rad.

Golem.de: Auf welches Gadget würden Sie nicht verzichten und warum?

Walther: Das Smartphone - weil man damit alles machen und sogar telefonieren kann.

Golem.de: Was lesen Sie privat am liebsten?

Walther: Einerseits Sachbücher, andererseits Krimis. Das letzte Buch, das ich gelesen habe, war Settle for More von der amerikanischen Moderatorin Megyn Kelly. Bei Krimis lese ich zum Beispiel gern die von Nele Neuhaus.

Golem.de: Welchen technischen Trend lehnen Sie ab?

Walther: Gar keinen.

Golem.de: Wie erklären Sie Ihren Großeltern Ihr Forschungsgebiet?

Walther: Meine Großeltern sind leider schon verstorben. Mein Forschungsgebiet ist nicht beschränkt auf Quanteninformation, sondern ist allgemein die Anwendung von Lasern in Grundlagenforschung und in Anwendungen.

Ich würde versuchen, ein einfaches Beispiel dessen zu nehmen, was ich mache. Was sich am einfachsten erklären lässt, ist unsere Temperaturmessung im Ozean mit einem Laserstrahl, weil der Nutzen, die Profilmessung der Temperatur im Ozean, jedem sofort ersichtlich und das Prinzip relativ einfach ist.

Uns interessiert die Temperaturverteilung im Ozean, in der sogenannten Durchmischungszone - das sind die obersten 100 Meter -, weil da die Wechselwirkung mit der Atmosphäre am stärksten ist. Wir wollen eine Methode entwickeln, um für Langzeitklimastudien großflächig die Temperaturverteilung messen zu können.

Golem.de: Was fasziniert Sie am Thema Quantentechnologie?

Walther: Was mich am meisten fasziniert, ist, dass man aus einer vor 100 Jahren eingeführten Theorie, wie der Mikrokosmos funktioniert, - obwohl viele Sachen verrückt klingen - gelernt hat, einzelne Quantensysteme zu manipulieren, zu nutzen und jetzt sogar für technische Anwendungen bereitzustellen.

Golem.de: Wie lange haben Sie gebraucht, um Quantenphysik zu verstehen?

Walther: Ich weiß nicht, ob ich sie verstanden habe. Sie bis ins letzte Detail zu durchdringen, ist extrem schwierig. Ich verstehe natürlich sehr viel mehr als ein Laie. Aber ich bin mir nicht sicher, ob ich von mir behaupten kann, dass ich alles verstanden habe.

Golem.de: Wer war Ihr wichtigster Lehrmeister?

Walther: Indirekt mein Vater, der ja auch Physiker war. Der Vater ist ja oft ein Vorbild, in dem Fall auch beruflich. Viel gelernt habe ich auch von Ed Fry, meinem Postdoc-Vater.

Golem.de: Mit welchem beruflichen Erfolg geben Sie am liebsten an?

Walther: Ich gebe nicht gern an. Es gibt zwar ein paar Sachen, die ich als Erster gemacht habe. Ich bin aber eher stolz darauf, dass ich ein relativ breites Interessensgebiet habe und deshalb den Laser als Werkzeug auf ganz verschiedene Fragestellungen anwenden kann. Das kann Laserspektroskopie an sehr wenigen Atomen sein, ein Projekt in der Quantenkryptographie. Aber es sind auch Projekte wie das erwähnte mit der Temperaturmessung.

Golem.de: Welchen Misserfolg in Ihrer Forschungsarbeit würden Sie gern vergessen?

Walther: Das ist vielleicht eine platte Antwort, aber die Misserfolge gehören genauso dazu wie die Erfolge. Wir machen ja Forschung, weil wir nicht genau planen können, in welche Richtung es geht. Man mäandert sich so durch. Mal klappt mal etwas, dann ist das super, mal aber auch nicht. Dann muss man sich überlegen: Wie schaffe ich, dass es doch klappt?

Es wäre nicht ehrlich zu sagen, dass ich keine Misserfolge hatte. Aber ich habe aus jedem Misserfolg auch etwas gelernt. Insofern würde ich sagen, ist es schon in Ordnung, wie es gelaufen ist.

Golem.de: Was wäre für Sie in Bezug auf Ihre Forschung der absolute Alptraum?

Walther: Der größte Alptraum wäre, wenn die Freiheit der Forschung nicht mehr gegeben wäre. Wenn mir jemand sagen würde: Du musst jetzt dieses oder jenes machen! Ich halte die Idee der Freiheit von Forschung und Lehre für ungemein wichtig und für die einzige Möglichkeit, Grundlagenforschung zu betreiben. Der zweitgrößte wäre wahrscheinlich, wenn es kein Geld mehr für Grundlagenforschung gäbe.

Golem.de: Welche Frage beschäftigt Sie derzeit am intensivsten?

Walther: Das ist schwer zu sagen, weil ich fünf, sechs Projekte gleichzeitig verfolge. In jedem tauchen Fragen auf: Wie überwinden wir dieses Hindernis? Wie geht es da weiter? Gelingt uns jenes? Aber ich könnte nicht sagen, welche Frage mich jetzt am meisten beschäftigt.

Golem.de: Werden Quantencomputer endlich die Frage nach dem Leben, dem Universum und dem ganzen Rest ermitteln?

Walther: Das bezweifle ich sehr.

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