Quantenthermodynamik: Ich muss nicht immer online sein

Nicolas Brunner ist Physiker und arbeitet an Forschungsthemen wie der Quantenthermodynamik, die sich unter anderem mit Nanomaschinen beschäftigt. In der großen Welt hält er das Fahrrad für die größte Erfindung und genießt es, ab und zu offline zu sein, wie er im Gespräch mit Golem.de erzählt.

Ein Interview von veröffentlicht am
Nicolas Brunner: Die Widerlegung der Quantentheorie würde neue Möglichkeiten eröffnen.
Nicolas Brunner: Die Widerlegung der Quantentheorie würde neue Möglichkeiten eröffnen. (Bild: privat)

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: Nicolas Brunner von der Universität in Genf. Auf der Konferenz erklärt er, was Quantenteleportation ist und wozu sie eingesetzt werden kann.

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Golem.de: Wer war der Held Ihrer Kindheit?

Nicolas Brunner: Ich weiß nicht, ob ich einen hatte. Zumindest nicht über einen längeren Zeitraum.

Golem.de: Welche Erfindung bewundern Sie am meisten?

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Brunner: Das Fahrrad.

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

Brunner: Die Kaffeemaschine - weil sie mich in die richtige Stimmung für die Arbeit versetzt.

Golem.de: Was lesen Sie privat am liebsten?

Brunner: Thriller, die Bücher von Jo Nesbø zum Beispiel. Damit erfrische ich meinen Geist und kann abschalten.

Golem.de: Welchen technischen Trend lehnen Sie ab?

Brunner: Allzu sehr vernetzte Mobiltelefone oder andere Mobilgeräte. Ich habe kein Mobiltelefon mit Internetzugang, weil ich es zumindest in bestimmten Situationen mag, offline zu sein, im Zug zum Beispiel.

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

Brunner: Als erstes erzähle ich ihnen, dass ich mich mit der Physik in sehr kleinem Maßstab beschäftige, der Physik von Atomen und Molekülen - das ist die Quantenphysik. Dann versuche ich auszudrücken, dass das eine sehr faszinierende Welt ist, weil die Physik dort sich dramatisch von der Physik unterscheidet, die wir um uns herum erfahren. Es ist sehr faszinierend, sich vorzustellen, wie die Welt in diesem Maßstab aussieht und was man mit dieser neuen Physik anstellen kann.

Golem.de: Was fasziniert Sie am Thema Quantentechnologie?

Brunner: Mich fasziniert eher Quantentheorie, also noch eine Ebene darunter, und eben, dass die Physik sich so dramatisch von der unterscheidet, die wir jeden Tag erfahren. Es ist auch faszinierend, dass die Menschen vor so langer Zeit, vor fast einem Jahrhundert, nur durch Vorstellung eine so schöne und mathematisch konsistente Theorie aufstellen konnten, die eine der besten Theorien ist, die wir bisher haben.

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

Brunner: Ich bin nicht sicher, ob ich die Quantenphysik verstehe. Aber um sie schätzen zu lernen, habe ich die ganze Zeit gebraucht, seit ich damit arbeite, also zwölf Jahre. Und ich bin sicher, dass ich sie in den kommenden Jahren noch mehr schätzen lernen werde.

Golem.de: Wer war Ihr wichtigster Lehrmeister?

Brunner: Nicolas Gisin, mein Doktorvater.

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

Brunner: Mein Beitrag zur Entwicklung des Device Independent Quantum Information Processing. Das ist in dem Fachbereich ein neuer Trend, bei dem es darum geht, bestimmte informationstheoretische Aufgaben wie beispielsweise Kryptografie oder den Austausch geheimer Botschaften zu lösen. Nach diesem neuen Paradigma kann man das mit Black Boxes machen. Man muss nicht genau wissen, wie die Krypto-Geräte funktionieren und kann trotz des fehlenden Wissens Sicherheit garantieren.

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

Brunner: Ich bin mir sicher nicht, ob es etwas gibt, das ich wirklich vergessen will, weil man aus diesen Misserfolgen auch lernt. Aber es gibt es einige Probleme, die ich jahrelang versucht haben zu lösen, ohne Erfolg.

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

Brunner: Das ist eine interessante Frage. Der Punkt ist in der Forschung ist: Alles, das auf den ersten Blick schlecht zu sein scheint, kann neue Möglichkeiten eröffnen. Man könnte sagen, es wäre ein Drama, wenn die Quantentheorie falsch ist. Aber das könnte auch großartig sein, denn dann gäbe es so viel mehr zu entdecken. Vom wissenschaftlichen Standpunkt aus sehe ich keinen.

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

Brunner: Die Quantenthermodynamik. Die Thermodynamik ist ein weiterer Zweig der Physik, den es seit der Entwicklung der Dampfmaschine gibt. Er befasst sich mit Wärme, Arbeit und Entropie. Heute gibt es großen Aufwand, um thermische Maschinen im Nanomaßstab zu bauen, also etwa molekulare Motoren. Wenn die Maschinen so klein sind, werden die Effekte der Quantentheorie relevant. Darum geht es in der Quantenthermodynamik. Es geht darum zu verstehen, was man mit diesen Nanomaschinen machen kann.

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

Brunner: (lacht) Nein.

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