{"id":747954,"date":"2026-01-26T10:13:12","date_gmt":"2026-01-26T10:13:12","guid":{"rendered":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/747954\/"},"modified":"2026-01-26T10:13:12","modified_gmt":"2026-01-26T10:13:12","slug":"ordnung-im-quantenchaos-lmu-muenchen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/747954\/","title":{"rendered":"Ordnung im Quantenchaos – LMU M\u00fcnchen"},"content":{"rendered":"\n

Wenn Annabelle Bohrdt<\/a> \u00fcber ihre Forschung spricht, klingt die Welt der Elektronen pl\u00f6tzlich weniger nach abstrakter Quantenphysik als nach einem sozialen Experiment. \u201eWir wollen wissen, was viele Quantenteilchen machen, wenn sie miteinander wechselwirken\u201c, sagt sie. Eine simple Formulierung f\u00fcr ein gigantisches Problem. Denn der Raum m\u00f6glicher Quantenzust\u00e4nde ist so gro\u00df, dass sich kein Computer der Welt durch ihn hindurchrechnen kann.<\/p>\n

Und doch ist es genau das, was die Quantenphysikerin und ihre Gruppe machen: vorhersagen, wie sich Materialien verhalten, wenn man sie k\u00fchlt, zusammendr\u00fcckt, mit Licht bestrahlt oder in Magnetfelder legt. Es ist der Versuch, mithilfe von Modellen etwas Ordnung ins Chaos der Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Teilchen zu bringen.<\/p>\n

\t\t\t\t\t\"Professorin<\/p>\n

\n\t\t\t\t\u00a9 LMU\n\t\t\t<\/p>\n

\tGrundregeln in einem Quantensystem<\/p>\n

Man sp\u00fcrt im Gespr\u00e4ch mit der neu von der Universit\u00e4t Regensburg an die LMU berufenen Physikerin schnell, wie sehr sie es mag, ihre Welt auch Menschen zu erkl\u00e4ren, die nur wenig Vorkenntnisse haben. Wobei das nicht eben leicht ist, denn ihr Forschungsschwerpunkt ist die Quantenvielteilchentheorie. Bohrdt ist theoretische Physikerin, im Zentrum ihrer Arbeit stehen dabei auch mathematische Konstrukte wie der sogenannte Hamiltonian, ein in der theoretischen Festk\u00f6rperphysik zentrales Recheninstrument. \u201eEr gibt uns sozusagen die Grundregeln in einem System vor, das wir untersuchen wollen\u201c, erkl\u00e4rt Bohrdt. Er legt beispielsweise fest, was Elektronen im Gitter d\u00fcrfen und was nicht \u2013 welche Nachbarn sie sp\u00fcren, wie sie sich bewegen, wie stark sie einander absto\u00dfen oder anziehen \u2013 und welche Symmetrien das gesamte System bestimmen. Der Hamiltonian ist so etwas wie die Spielregel des Materials. Aus ihm ergibt sich dann der sogenannte Grundzustand eines Systems, ein Zustand, den jedes quantenmechanische System am liebsten einnimmt.<\/p>\n

Aber diesen Grundzustand auszurechnen ist, als w\u00fcrde man das Material bis ins letzte Detail simulieren und anschlie\u00dfend die L\u00f6sung in eine einzige Gleichung pressen \u2013 eine fast unl\u00f6sbare Aufgabe also. Deshalb arbeiten Bohrdt und ihr Team mit N\u00e4herungen: \u201eWir m\u00fcssen ein kompliziertes System auf das reduzieren, was wirklich z\u00e4hlt, und gleichzeitig verhindern, dass man ausgerechnet die entscheidenden Details wegl\u00e4sst.\u201c<\/p>\n

\tEine Forschungskarriere, die mit einem Schwindel begann<\/p>\n

Dass Bohrdt \u00fcberhaupt Physikerin wurde, verdankt sie auch einem M\u00fcnzwurf \u2013 und der Schwindelei eines Schulfreundes in Mannheim. Sie hatte diesen kurz vor der Kollegstufe am Telefon befragt, ob sie Biologie oder Physik als Leistungskurs w\u00e4hlen solle. Der warf eine M\u00fcnze und sagte ihr: Physik. Sp\u00e4ter gestand er ihr, dass die M\u00fcnze eigentlich auf Biologie gefallen war. Bohrdt studierte Physik in Kaiserslautern, wurde dann 2021 an der TUM in der Gruppe von Michael Knap promoviert, forschte dabei die meiste Zeit in Harvard. Es folgten ein Postdoc in den USA, ihre erste Professur in Regensburg \u2013 und nun die LMU. \u201eIch bin nicht nur wegen meines Partners, der ebenfalls an der LMU arbeitet, hierhergekommen, sondern auch, weil M\u00fcnchen in der Quantenphysik derzeit einer der weltweit f\u00fchrenden Standorte ist\u201c, sagt Bohrdt.<\/p>\n

<\/b>Bohrdt, geboren 1992, will als Mitglied im Exzellenzcluster MCQST k\u00fcnftig neuartige Analysewerkzeuge f\u00fcr die Beschreibung der stark wechselwirkenden Quantenvielteilchensysteme nutzen. Um die Materialien zu beschreiben, kombiniert sie modernste numerische Methoden aus der Festk\u00f6rperphysik mit Methoden des maschinellen Lernens \u2013 insbesondere neuronale Netze, die komplexe Muster in Quantenzust\u00e4nden besser erfassen k\u00f6nnen. Die Hoffnung dabei ist, dass diese Netze automatisch erkennen, was im Quantensystem z\u00e4hlt \u2013 und was getrost ignoriert werden kann.<\/p>\n

M\u00fcnchen ist in der Quantenphysik derzeit einer der weltweit f\u00fchrenden Standorte.<\/p><\/blockquote>\n

\t\t\t\tProfessorin Annabelle Bohrdt<\/p>\n

\tWo Theorie auf echte Atome trifft<\/p>\n

\n\t\t\t\t\tQuantencomputer: Wie wir mit einzelnen Atomen rechnen k\u00f6nnen\n\t\t\t\t<\/p>\n

\t\t\t
\n\t\t\tWeiterlesen
\n\t\t<\/a>
\n\t\t\t<\/p>\n

Ihre Ergebnisse \u00fcberpr\u00fcft Bohrdt nicht allein am Computerbildschirm. Sie arbeitet eng mit den experimentellen Gruppen am Exzellenzcluster MCQST <\/a>in M\u00fcnchen zusammen, etwa denen von Immanuel Bloch<\/a>, Monika Aidelsburger<\/a> oder Johannes Zeiher<\/a>. Was Bohrdt theoretisch untersucht, bauen die verschiedenen Arbeitsgruppen mit ultrakalten Atomen im Experiment nach, Modellmaterialien, die exakt den Spielregeln ihrer Hamiltonians folgen. Das ist so, als w\u00fcrde man ein theoretisches Diagramm pl\u00f6tzlich in einen echten, kontrollierbaren Festk\u00f6rper verwandeln.<\/p>\n

F\u00fcr Bohrdt ist diese Verbindung \u201evon unsch\u00e4tzbarem Wert\u201c, sagt sie. Stimmt die Theorie mit dem Experiment \u00fcberein, st\u00e4rkt das ihre Modelle. Und wenn nicht, zeigt der Unterschied oft pr\u00e4zise, welcher Teil der Vereinfachung falsch war \u2013 eine gegenseitige Korrektur zwischen Theorie im Modell und Realit\u00e4t im Labor.<\/p>\n

\t Eine Vorhersage, die Wirklichkeit wird <\/p>\n

Ein besonders eindr\u00fccklicher Moment ihrer bisherigen Laufbahn war die Vorhersage eines unerwartet stabilen Ph\u00e4nomens: Paare von Ladungstr\u00e4gern, ein m\u00f6glicher Vorl\u00e4ufer von Supraleitung, sollten in einem bestimmten Modell bereits bei h\u00f6heren Temperaturen sichtbar werden. Das Experiment best\u00e4tigte die Berechnung \u2013 und Jahre sp\u00e4ter tauchte sogar ein reales Material auf, ein zweilagiges Nickelat, das sich erstaunlich gut durch dieses Modell beschreiben lie\u00df. \u201eDie Theorie war zuerst da\u201c, sagt Bohrdt. F\u00fcr eine Theoretikerin ist das der Ritterschlag.<\/p>\n

Doch die Quantenphysik w\u00e4re nicht die Quantenphysik, wenn sie nicht auch Entt\u00e4uschungen bereithielte. Das ber\u00fchmte Fermi-Hubbard-Modell, jahrzehntelang Favorit zur Erkl\u00e4rung der Hochtemperatursupraleitung, zeigte in den gr\u00f6\u00dften je durchgef\u00fchrten numerischen Berechnungen gerade dort keinerlei supraleitende Signaturen, wo man sie erwartet hatte. F\u00fcr ein ganzes Feld war das ein Schock \u2013 f\u00fcr Bohrdt war es ein Weckruf.<\/p>\n

Mit ihrem neuen ERC-Projekt \u201eQuaQuaMA\u201c will sie diese Grundannahmen neu vermessen: Welches Modell beschreibt unkonventionelle Supraleiter eigentlich wirklich? Statt das alte Modell zu \u201ereparieren\u201c, indem man weitere Terme anh\u00e4ngt, sucht sie nach einem systematischen Weg vom realen Material zum passenden Hamiltonian. \u201eIch versuche, die Modellbildung wieder an die experimentelle Wirklichkeit anzukn\u00fcpfen\u201c, sagt sie.<\/p>\n

An der LMU f\u00fchrt Bohrdt nun eine stetig wachsende Forschungsgruppe, betreut Studierende und Doktorandinnen und Doktoranden, arbeitet an ihren neuen Theoriemodellen \u2013 und versucht parallel, gemeinsam mit ihrem Partner Fabian Grusdt, ebenfalls Quantenphysiker an der LMU, dem Alltag mit ihren beiden kleinen Kindern gerecht zu werden. Ihre einstige Leidenschaft Fu\u00dfball muss da zur\u00fcckstecken. \u201eAber vielleicht kann ich meine M\u00e4dchen irgendwann davon begeistern\u201c, meint Bohrdt. Und f\u00fcr Dinge zu begeistern, ist ja durchaus eine ihrer St\u00e4rken.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Wenn Annabelle Bohrdt \u00fcber ihre Forschung spricht, klingt die Welt der Elektronen pl\u00f6tzlich weniger nach abstrakter Quantenphysik als…\n","protected":false},"author":2,"featured_media":747955,"comment_status":"","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1827],"tags":[772,29,597,30,20294,20295,20293,1268,5162],"class_list":{"0":"post-747954","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-muenchen","8":"tag-bayern","9":"tag-deutschland","10":"tag-forschung","11":"tag-germany","12":"tag-lehrangebot","13":"tag-lmu","14":"tag-ludwig-maximilians-universitaet","15":"tag-muenchen","16":"tag-universitaet"},"share_on_mastodon":{"url":"https:\/\/pubeurope.com\/@de\/115960873479986773","error":""},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/747954","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=747954"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/747954\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/747955"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=747954"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=747954"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=747954"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}