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Thomas Schmidt leitet an der Faculty of Science, Technology and Communication (FSTC) der Universität Luxemburg die Forschergruppe ‚Theory of Mesoscopic Systems‘.
Der Physiker und außerordentliche Professor Thomas Schmidt ist seit 2015 FNR ATTRACT Fellow an der Faculty of Science, Technology and Communication (FSTC) der Universität Luxemburg und leitet dort die Forschergruppe ‚Theory of Mesoscopic Systems‘.
Die Welt zwischen Nanometern und Mikrometern erkunden
Die Forschergruppe von Thomas Schmidt beschäftigt sich mit den Eigenschaften von Festkörpern, die eine sogenannte mittlere Länge haben und somit im mesoskopischen Bereich liegen. Festkörper mit einer mittleren Länge sind zwischen einem Nanometer und einem Mikrometer groß und damit etwas größer als Atome aber etwas kleiner als der Durchmesser von menschlichen Haaren. In diesem Bereich verhalten sich Festkörper nicht nur nach den Regeln der klassischen Physik, sondern haben häufig Eigenschaften, die aus der Quantenphysik bekannt sind.
Klassische Physik vs. Quantenphysik
„Wenn ich einen Ball schieße, weiß ich genau, was passiert“, so Thomas Schmidt. Die klassische Physik kann die Beschleunigung des Balls beschreiben, den Luftwiderstand und die Position, an der der Ball liegen bleibt. Je nach Bedingung kann der Ball z. B. nach 5 oder 6 Metern liegen bleiben, oder auch in jeder beliebigen Position dazwischen. In der Quantenphysik ist es nicht möglich die genaue Position eines Körpers wie die eines Elektrons zu bestimmen. Und Größen können nicht jeden beliebigen Wert annehmen, wie bei der Position des Balles, sondern nur feste.
Kohlenstoffnanoröhren und ihre Einsatzmöglichkeiten
Thomas Schmidt und sein Team erforschen die quantenphysikalischen Eigenschaften von Materialien im mesoskopischen Bereich, z. B. von Kohlenstoffnanoröhren, Nanodrähten und topologischen Isolatoren. Kohlenstoffnanoröhren bestehen aus einem beweglichen Kohlenstoffgitter. Thomas Schmidt geht davon aus, dass mithilfe der veränderlichen Schwingungen einer Kohlenstoffnanoröhre zukünftig empfindliche Sensoren konstruiert werden können. Im Video erklärt er dies anhand eines animierten Modells von einer schwingenden Kohlenstoffnanoröhre. Nanodrähte haben einen Durchmesser von 1-100 Nanometer und sind wegen ihres geringen elektrischen Widerstands für Anwendungen in der Chipindustrie geeignet.
Topologische Isolatoren ermöglichen Quantencomputer bei Umgebungstemperatur
Quantencomputer bieten deutliche höhere Leistungen als herkömmliche Rechner und können für neue Anwendungen genutzt werden. Beispielsweise soll mit Quantencomputern Kommunikation im Netz abhörsicher werden und es sollen sehr präzise Vorhersagen im Bereich medizinwissenschaftliche Tests möglich werden. Bislang ist der Betrieb von Quantencomputern aber nur bei extrem niedrigen Temperaturen möglich. Die Forschergruppe von Thomas Schmidt arbeitet an der Entwicklung von topologischen Isolatoren, einem Material, das den Betrieb von Quantencomputern bei Umgebungstemperatur ermöglichen soll.
Mehr zu Thomas Schmidt und seiner Arbeit findest Du hier: FNR ATTRACT Fellows – the people behind the science: Thomas Schmidt
Das ATTRACT Förderprogramm
Mit dem Förderprogramm ATTRACT unterstützt der Fonds National de la Recherche (FNR) Nachwuchswissenschaftler mit bis zu 2 Millionen über einen Zeitraum von 5 Jahren. Mit ATTRACT sollen internationale Forscherpersönlichkeiten angezogen werden, die prospektiv in ihrem Forschungsbereich eine führende Rolle übernehmen werden. ATTRACT Fellows können an einer Forschungsinstitution Luxemburg ihr eigenes Forschungsteam aufbauen.
Zur Person
Thomas Schmidt leitet an der Faculty of Science, Technology and Communication (FSTC) der Universität Luxemburg die Forschergruppe ‚Theory of Mesoscopic Systems‘. Er hat an der Albrecht-Ludwigs-Universität Freiburg sein Physikdiplom abgelegt und seine Dissertation eingereicht. Bevor Thomas Schmidt 2015 als FNR ATTRACT Fellow ans FSTC kam, war er Postdoc an der Universität Basel und an der Yale University und Juniorgruppenleiter an der Universität Basel. Thomas Schmidt ist an der jährlichen Ausrichtung der Physikolympiade in Luxemburg beteiligt.
Autor: scienceRELATIONS
