An der Universität Augsburg ist seit März 2026 eine neue internationale Gastwissenschaftlerin tätig: Dr. Beatriz Pérez González kommt mit einem Humboldt‑Forschungsstipendium für Postdocs nach Augsburg. Gastgeberin ist Prof. Dr. Mónica Benito González, Leiterin der Arbeitsgruppe „Quanteninformation und Quantencomputing“ am Institut für Physik.

Baustein für Quantencomputer

In Augsburg untersucht Pérez González grundlegende Wechselwirkungen zwischen Licht und Materie in Halbleitersystemen. Im Fokus stehen dabei sogenannte Halbleiter-Spin‑Qubits: Quantenbits, auch Qubits, sind die grundlegenden Recheneinheiten von Quantencomputern. Anders als klassische Computerbits, die nur die Zustände „0“ oder „1“ kennen, können Qubits mehrere Zustände gleichzeitig annehmen. Das verspricht enorme Rechenleistungen, stellt die Forschung jedoch vor große Herausforderungen.

Ein Ansatz, Qubits zu realisieren, basiert auf winzigen magnetischen Eigenschaften von Elektronen, dem sogenannten Spin. Solche „spinbasierten Qubits“ gelten als vielversprechende Grundlage für skalierbare Quantentechnologien. Damit Quantencomputer eines Tages praktisch nutzbar werden, müssen viele Qubits zuverlässig miteinander verbunden, gesteuert und ausgelesen werden. Doch wie das geht, ist noch nicht verstanden.

Qubits koppeln

Die Idee von Pérez González: Spin‑Qubits über elektromagnetisches Licht im Mikrowellenbereich miteinander koppeln. So könnten weit voneinander entfernte Qubits auf einem Chip miteinander verbunden werden – eine wichtige Voraussetzung für Quantencomputer.

Dafür entwickelt die Wissenschaftlerin theoretische Modelle. Diese könnten als Leitfaden für zukünftige Experimente dienen. „Mich interessiert, was passiert, wenn Licht und Materie in Halbleiter-Spin-Qubits so stark miteinander interagieren, dass sich neue physikalische Effekte nutzen lassen. Mit meinen theoretischen Modellen möchte ich praxisnahe Bauelemente identifizieren, in denen dieser Zustand erreicht werden könnte“, erklärt Pérez González.

Anregendes Umfeld für eigene Forschung

Dr. Pérez González schloss ihre Promotion in Physik im Jahr 2023 an der Universidad Complutense de Madrid ab. In ihrer Doktorarbeit hat sie topologische Systeme in Wechselwirkung mit klassischem und quantisiertem Licht untersucht. Während ihrer Promotion forschte sie am Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM‑CSIC), gefördert durch ein FPU‑Stipendium des spanischen Wissenschaftsministeriums. Anschließend blieb sie dort noch ein weiteres Jahr als Postdoktorandin, bevor sie im März 2024 an das Institut für Physik der Universität Augsburg wechselte.

„Für mich ist das Humboldt‑Forschungsstipendium eine Gelegenheit, eine eigenständige Forschungsrichtung in einem sehr anregenden Umfeld weiterzuentwickeln“, sagt Dr. Pérez González. „Die Universität Augsburg eignet sich dafür besonders gut, weil hier Expertise in Quanteninformation, Halbleitersystemen und Festkörperphysik zusammenkommt.“

Stipendium

Das Humboldt‑Forschungsstipendium ermöglicht exzellenten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus dem Ausland einen bis zu 24‑monatigen Forschungsaufenthalt in Deutschland. Die Alexander von Humboldt Stiftung fördert damit weltweit überdurchschnittlich qualifizierte Forschende und unterstützt sie mit individueller Betreuung und einem breit gefächerten Netzwerk.

cg