START-/Wittgenstein 2016 WITTGENSTEIN-PREISTRÄGER 2016 Peter JONAS „Synaptische Kommunikation in neuronalen Mikroschaltkreisen“ Institute of Science and Technology Austria (IST Austria) [email protected] START-PREISTRÄGERINNEN 2016 Christopher CAMPBELL „Ursachen und Folgen der chromosomalen Instabilität“ Department für Chromosomenbiologie Max F. Perutz Laboratories Universität Wien [email protected] Michael EICHMAIR “Isoperimetrische Struktur von Anfangsdaten der Einstein-Gleichungen“ Fakultät für Mathematik Universität Wien [email protected] Harald GROBNER „Spezielle L-Werte und p-adische L-Funktionen“ Fakultät für Mathematik Universität Wien [email protected] Felix HÖFLMAYER „Transformationen in der Südlevante Kollaps und Konsolidierung im mittleren zweiten Jahrtausend v. Chr.“ Institut für Orientalische und Europäische Archäologie Österreichische Akademie der Wissenschaften [email protected] START-/Wittgenstein 2016 Nikolai KIESEL „Thermodynamik mit levitierter Optomechanik“ Quantum Optics, Quantum Nanophysics, Quantum Information Universität Wien [email protected] Tracy NORTHUP „Quantenoptomechanik mit Nanokugeln und Ionen“ Institut für Experimentalphysik Quantum Optics and Spectroscopy group Universität Innsbruck [email protected] START-/Wittgenstein 2016 Peter JONAS „Synaptische Kommunikation in neuronalen Mikroschaltkreisen“ Institute of Science and Technology Austria (IST Austria) [email protected] © IST Austria START-/Wittgenstein 2016 LEBENSLAUF Name: PETER JONAS Geburtsdatum: Geburtsort: 10. Mai 1961 Darmstadt derzeitige Position: Forschungsstätte (inkl. Adresse): Professor für Physiologie und Neurowissenschaften Institute of Science and Technology Austria (IST Austria), Am Campus 1, 3400 Klosterneuburg Ausbildung: 1992 1980–1986 Habilitation im Fach Physiologie, Universität Heidelberg Studium der Humanmedizin, Universität Gießen Berufliche Laufbahn: Seit 2010 1998 & 2003 1995–2010 1994–1995 1990–1994 1988–1989 Full Professor und Founder eines Neuroscience Research Clusters, Institute of Science and Technology (IST) Austria Forschungssemester, Vollum Institute, OHSU, Portland, Oregon Professor, Abteilungsleiter und Geschäftsführender Direktor, Physiologisches Institut, Universität Freiburg Außerordentlicher Professor, Physiologisches Institut, Technische Universität München Wissenschaftlicher Mitarbeiter Max-Planck-Institut für Medizinische Forschung, Abteilung Zellphysiologie, Heidelberg (Prof. Bert Sakmann) Wissenschaftlicher Mitarbeiter, Physiologisches Institut, Universität Gießen (Prof. Werner Vogel) Preise und Forschungsstipendien: 2016 ERC Advanced Grant “Biophysics and circuit function of a giant cortical glutamatergic synapse” 2015 Elected Member Academia Europaea 2011 ERC Advanced Grant “Nanophysiology of fast-spiking, parvalbumin-expressing GABAergic interneurons” 2009 Adolf-Fick-Preis, Physikalisch-medizinische Gesellschaft, Würzburg 2011 David Smith Lecture, Oxford 2011 Adrian Lecture, Cambridge 2008 Gewähltes Mitglied, Heidelberger Akademie der Wissenschaften 2007 Tsungming Tu Award, National Science Council of Taiwan (75.000 $) 2006 Gottfried Wilhelm Leibniz Preis, Deutsche Forschungsgemeinschaft (1.55 Mio €) 2006 Szentagothai Memorial Lecture, University of California, Irvine 2002 Gewähltes Mitglied, Akademie der Wissenschaften Leopoldina 1998 Max Planck Research Award for international cooperation 1997 Medinfar European Prize in Physiology, President of Portugal 1994 Heinz Maier Leibnitz Preis des Deutschen Ministers für Bildung und Wissenschaft 1992 Heisenberg Fellowship, Deutsche Forschungsgemeinschaft 1991 Franz Vogt Award, Universität Gießen START-/Wittgenstein 2016 10 wichtigste Publikationen: Jahr 2016 2014 2014 2014 2014 2010 2008 2007 2005 1998 Publikation Mishra RK, Kim S, Guzman SJ, Jonas P (2016) Symmetric spike timingdependent plasticity at CA3–CA3 synapses optimizes storage and recall in autoassociative networks. Nature Communications 7, 11552, DOI: 10.1038/NCOMMS11552 Hu H, Gan J, Jonas P (2014) Fast-spiking, parvalbumin+ GABAergic interneurons: From cellular design to microcircuit function. Science 345, DOI: 10.1126/science.1255263 Hu H, Jonas P (2014) A supercritical density of Na+ channels ensures fast signaling in GABAergic interneuron axons. Nature Neuroscience 17:686-693 Vyleta NP, Jonas P (2014) Loose coupling between Ca2+ channels and release sensors at a plastic hippocampal synapse. Science 343:665-670 Pernía-Andrade AJ, Jonas P (2014) Theta–gamma modulated synaptic currents in hippocampal granule cells in vivo define a mechanism for network oscillations. Neuron 81:140-152 Hu H, Martina M, Jonas P (2010) Dendritic mechanisms underlying rapid synaptic activation of fast-spiking hippocampal interneurons. Science 327: 5258 Bucurenciu I, Kulik A, Schwaller B, Frotscher M, Jonas P (2008) Nanodomain coupling between Ca2+ channels and Ca2+ sensors promotes fast and efficient transmitter release at a cortical GABAergic synapse. Neuron 57:536-545 Bartos M, Vida I, Jonas P (2007) Synaptic mechanisms of synchronized gamma oscillations in inhibitory interneuron networks. Nature Reviews Neuroscience 8:45-56 Hefft S, Jonas P (2005) Asynchronous GABA release generates long-lasting inhibition at a hippocampal interneuron–principal neuron synapse. Nature Neuroscience 8:1319-1328 Jonas P, Bischofberger J, Sandkühler J (1998) Corelease of two fast neurotransmitters at a central synapse. Science 281:419-424 START-/Wittgenstein 2016 Peter Jonas „Synaptische Kommunikation in neuronalen Mikroschaltkreisen“ Peter Jonas ist einer der weltweit führenden Neurowissenschaftler und besonders bekannt für seine Beiträge zum Verständnis der synaptischen Übertragung in neuronalen Mikroschaltkreisen. In seiner Forschung beschäftigt sich Peter Jonas mit der synaptischen Übertragung, d.h. er untersucht, wie Synapsen die Kommunikation zwischen Neuronen ermöglichen. Da das menschliche Gehirn über ungefähr 10 Milliarden Neurone und eine Trilliarde Synapsen verfügt, stellt das Verständnis der Funktionsweise dieser neuronalen Mikroschaltkreise eine der größten Herausforderungen in den Biowissenschaften des 21. Jahrhunderts dar. Die Synapsen im Gehirn werden prinzipiell in zwei Arten unterteilt: exzitatorische Synapsen, die den Neurotransmitter Glutamat freisetzen, und inhibitorische Synapsen, die den Neurotransmitter γ-Aminobuttersäure (kurz GABA) ausschütten. Professor Jonas’ Forschungsgruppe untersucht die Mechanismen der synaptischen Signale an diesen hoch spezialisierten Kontakt- und Kommunikationsstellen im Gehirn. Zu diesem Zweck werden modernste Methoden, unter anderem Aufzeichnungsverfahren für mehrere Zellen, subzelluläre Patch-Clamp-Methoden, bildgebende Verfahren zur Bestimmung der intrazellulären Kalziumkonzentration und Modellbildungen eingesetzt. Ein wesentlicher Schwerpunkt ist die Untersuchung der inhibitorischen GABAergen Interneurone. Diese inhibitorischen Zellen spielen eine zentrale Rolle in der Informationsverarbeitung im Hippocampus und Neokortex, wo sie binnen Millisekunden exzitatorische in inhibitorische Signale umwandeln, um vor zu starken Entladungen, wie sie etwa bei einem Epileptischen Anfall auftreten, zu schützen. Ziel ist es, ein quantitatives Gesamtbild der Signalübertragung auf nano-physiologischer Ebene zu gewinnen und schließlich ein vollständiges mathematisches Modell dieser Interneurone zu erstellen. Seine Forschungen enthüllten unter anderem einen bis dahin unbekannten subzellullären Mechanismus zur zuverlässigen und raschen Weiterleitung von Aktionspotentialen durch einen kontrollierten Anstieg der Natrium-Kanäle und der Natrium-Leitfähigkeit der Axone. Ein weiterer Arbeitsschwerpunkt ist die Untersuchung der Signalübertragung an der sogenannten Moosfaser-Synapse im Hippocampus. Die Synapse ist von zentraler Bedeutung für höhere Gehirnfunktionen, da sie sich mitten in einem Schaltkreis befindet, der für Lernen und Gedächtnis relevant ist. Jedoch sind viele Netzwerkfunktionen dieser Synapse noch weitgehend unbekannt. Jonas studiert auf der einen Seite die biophysikalischen Eigenschaften dieser Synapse, auf der anderen Seite ihre Funktion im neuronalen Netzwerk. Zu diesem Zweck setzt er hochmoderne Techniken aus den Bereichen Elektrophysiologie, bildgebende Verfahren, Optogenetik, aber auch strukturbiologische Techniken ein. Damit könnte die Moosfaser-Synapse zur ersten Synapse in der Geschichte der Neurowissenschaften werden, für die ein umfassendes Verständnis der Beziehung zwischen synaptischer Biophysik und höheren Netzwerkfunktionen besteht. Die Förderung durch den Wittgenstein Preis wird es Peter Jonas ermöglichen, einer weiteren besonders spannenden Frage in den Neurowissenschaften nachzugehen: Dem Zusammenhang zwischen Struktur und Funktion bei der synaptischen Signalübertragung. Zielsetzung ist es, strukturelle Änderungen bei der synaptischen Übertragung durch Kombination von optischer Stimulation und elektronenmikroskopischer Analyse nachzuweisen. Diese Untersuchungen werden zu einem präzisen molekular–strukturell– funktionellen Bild der Signalübertragung an exzitatorischen und inhibitorischen Synapsen führen. Mit einem interdisziplinären Ansatz möchte Peter Jonas, teilweise zusammen mit anderen Forschungsgruppen am IST Austria, eine der Grundfragen der Neurowissenschaften klären: Wie strukturelle Korrelate von synaptischer Übertragung und synaptischer Plastizität aussehen. START-/Wittgenstein 2016 Christopher CAMPBELL „Ursachen und Folgen der chromosomalen Instabilität“ Department für Chromosomenbiologie Max F. Perutz Laboratories Universität Wien [email protected] START-/Wittgenstein 2016 LEBENSLAUF Name: CHRISTOPHER CAMPBELL Geburtsdatum: Geburtsort: 23.6.1980 USA derzeitige Position: Forschungsstätte (inkl. Adresse): Group Leader Max F. Perutz Laboratories Unversität Wien Ausbildung: PhD Bachelors University of California, San Francisco (2002-2008) Texas A&M University (1998-2002) Berufliche Laufbahn: Group Leader PostDoc Max F. Perutz Laboratories (2015-2016) Ludwig Cancer Research, San Diego (2008-2015) Preise und Forschungsstipendien: Stipendium WWTF Vienna Research Groups for Young Investigators grant, 2015 Stipendium Damon Runyon Cancer Research Center Post-Doctoral Fellowship, 2009-2012 Stipendium National Science Foundation Graduate Research Fellowship, 20022005 Preis James Kerr Award for Research Excellence, 2011 10 wichtigste Publikationen: Jahr Publikation 2015 Folco HD, Campbell CS, May K, Espinoza C, Oegema K, Hardwick K, Grewal S, Desai A. 2015. "The CENP-A N-Tail Confers Epigenetic Stability to Centromeres via the CENP-T Branch of the CCAN in Fission Yeast" Curr. Biol. 25(3):348-56. doi: 10.1016/j.cub.2014.11.060 Goellner EM, Smith CE, Campbell CS, Hombauer H, Desai A, Putnam CD, Kolodner RD. 2014. “PCNA and Msh2-Msh6 Activate an Mlh1-Pms1 Endonuclease Pathway Required for Exo1-Independent Mismatch Repair.” Mol. Cell. 55(2):291-304. doi: 10.1016/j.molcel.2014.04.034 Campbell CS*, Hombauer H*, Srivastan A, Bowen N, Desai A, Putnam CD, and Kolodner RD. 2014. “Mlh2 is an accessory factor for DNA mismatch repair in Saccharomyces cerevisiae.” PLoS Genet. 10(5). doi: 10.1371/journal.pgen.1004327 Campbell CS, Desai A. 2013. “Tension Sensing by Aurora B is Independent of Survivin-based Centromere Localization.” Nature. 497(7447):118-21. doi: 10.1038/nature12057 2014 2014 2013 START-/Wittgenstein 2016 2011 2007 2007 2004 2003 Hombauer H*, Campbell CS*, Smith CE, Desai A, Kolodner RD. 2011. “Visualization of eukaryotic DNA mismatch repair reveals distinct recognition and repair intermediates.” Cell. 147(5):1040-1053. doi: 10.1016/j.cell.2011.10.025 Campbell CS, Mullins RD. 2007. “In vivo Visualization of Type II Plasmid Segregation: Bacterial Actin Filaments Pushing Plasmids.” J Cell Biol. 179(5):1059-66. doi: 10.1083/jcb.200708206 Garner EC, Campbell CS, Weibel DB, Mullins RD. 2007. “Reconstitution of DNA segregation driven by assembly of a prokaryotic actin homolog.” Science. 315,1270-4. doi: 10.1126/science.1138527 Garner EC*, Campbell CS*, Mullins RD. 2004. “Dynamic instability in a DNAsegregating prokaryotic actin homolog.” Science. 306,1021-5. doi: 10.1126/science.1101313 Champion MM, Campbell CS, Siegele DA, Russell DH, Hu JC. 2003. “Proteome analysis of Escherichia coli K-12 by two-dimensional native-state chromatography and MALDI-MS.” Mol Microbiol. 47,383-96. doi: 10.1046/j.1365-2958.2003.03294.x START-/Wittgenstein 2016 Christopher Campbell „Ursachen und Folgen der chromosomalen Instabilität“ Die DNA eines jeden Lebewesens ist in sogenannte Chromosomen organisiert. Menschliche Zellen besitzen jeweils zwei Chromosomen der gleichen Art. Diese müssen während der Zellteilung gleichermaßen zwischen den Tochterzellen aufgeteilt werden, so dass jede einen gleichen Satz an Chromosomen erhält. Trotzdem kann es vorkommen, dass Tochterzellen eine vom Normalzustand abweichende Anzahl an Chromosomen bekommen, dies wird als Aneuploidie bezeichnet. Aneuploidie ist schädlich, oftmals sogar tödlich für die Zelle. Während der Entwicklung eines Menschen kann sie zu Fehlgeburten oder genetischen Störungen wie dem Down-Syndrom führen. Überraschenderweise scheint dies nicht auf Krebszellen zuzutreffen, welche oft nicht nur überleben, sondern geradezu mit Aneuploidie gedeihen. Die erste Frage, der wir uns widmen wollen, lautet: Wie verhindern gesunde Zellen Aneuploidie? Bestimmte Mechanismen erlauben es der Zelle zwischen richtig in der Äquatorialebene liegenden und falsch angeordneten Chromosomen, die eine Korrektur benötigen, zu unterscheiden. Diese Mechanismen funktionieren allerdings nicht immer. Bei fehlerhafter Anordnung der Chromosomen erhöht sich die Chance, dass eine Tochterzelle fälschlicherweise zwei Kopien und die andere gar keine erhält. Solche Ereignisse werden Chromosomenfehlverteilung genannt. Der sogenannte Chromosomal Passenger Complex (CPC) ist in einem der Korrekturmechanismen involviert. Wir untersuchen diesen Komplex in der Bäckerhefe Saccharomyces cerevisiae, um herauszufinden, wie er zur Erkennung falsch angeordneter Chromosomen beiträgt. Die Bäckerhefe ist ein häufig genutzter Modellorganismus, der sich besonders gut für genetische Studien eignet. Mittels Mikroskopie und Biochemie wollen wir neue Erkenntnisse über die Funktion des CPC gewinnen, und damit zu einem besseren Verständnis beitragen, wie Zellen Aneuploidien vermeiden. Unsere zweite Forschungsfrage lautet: Welche Adaptionen erlauben es Zellen, einen falschen Chromosomenbestand zu überleben? Einerseits kann eine Fehlverteilung zu Zellen ohne Kopien eines bestimmten Chromosoms führen, was beinahe ausnahmslos zum Tod der Zellen führt. Andererseits könnte eine Zelle eine zusätzliche Kopie eines Chromosoms erhalten, was zu einer deutlich erhöhten Expression der darauf befindlichen Gene führt. In Anbetracht dessen, dass sich mehrere tausend Gene auf jedem Chromosom befinden, ergeben sich somit unzählige Möglichkeiten, wie Zellfunktionen gestört werden können. Unser Ziel ist es, Mutationen in der Bäckerhefe zu identifizieren, die es ihr ermöglichen, diese Art von Defekten zu überwinden. Ausgehend von Zellen, deren Zustand aufgrund von Fehlern in der Chromosomenanordnung stark beeinträchtigt ist, werden wir diese nach besserem Wachstum über mehrere Generationen selektieren. Der kurze Lebenszyklus der Hefe erlaubt es uns, diese Experimente innerhalb von Wochen anstatt Jahren durchzuführen. Diese Experimente sollen zu einem besseren Verständnis von Chromosomenfehlverteilung im Allgemeinen führen und auch Einblicke geben, wie Krebszellen unter ähnlichen Bedingungen überleben. START-/Wittgenstein 2016 Michael EICHMAIR „Isoperimetrische Struktur von Anfangsdaten der Einstein-Gleichungen“ Fakultät für Mathematik Universität Wien [email protected] © Barbara Mair / Universität Wien START-/Wittgenstein 2016 LEBENSLAUF Name: MICHAEL EICHMAIR Geburtsdatum: Geburtsort: 6. Juli 1983 Vöcklabruck, Österreich derzeitige Position: Forschungsstätte (inkl. Adresse): Universitätsprofessor für Globale Analysis und Differentialgeometrie Fakultät für Mathematik der Universität Wien, Oskar-MorgensternPlatz 1, 1090 Wien Ausbildung: Matura (2000) M.Sci. (2003) Ph.D. (2008) Bundesrealgymnasium Vöcklabruck, AT University College London, UK Stanford University, USA Berufliche Laufbahn: C.L.E. Moore Instructor 2008-2012 ARC Research Fellow 2009-2010 Assistenzprofessor 2012-2015 Universitätsprofessor seit 2015 Massachusetts Institute of Technology, USA Monash University, AU ETH Zürich, CH Universität Wien, AT Preise und Forschungsstipendien: Stanford, 2003-2008 Volles Stipendium für mein Doktoratsstudium Clay Liftoff Fellowship Sommerstipendium für 20 jüngst-promovierte MathematikerInnen 2008 in den USA Credit Suisse Award 2014 Plenarvortrag Plenarvortrag Beste Lehrperson der ETH Zürich Jahrestagung der Deutschen Mathematiker-Vereinigung 2015, um 6 Jahre der jüngste Hauptvortragende 19. Kongress der Österreichischen Mathematischen Gesellschaft und Jahrestagung der Deutschen Mathematiker-Vereinigung 2017 10 wichtigste Publikationen: Jahr Publikation 2016 Effective versions of the positive mass theorem, mit A. Carlotto und O. Chodosh, Inventiones Mathematicae, 42 Seiten, http://arxiv.org/abs/1503.05910 Jenkins-Serrin-type results for the Jang equation, mit J. Metzger, Journal of Differential Geometry, 36 Seiten, http://arxiv.org/abs/1205.4301 The spacetime positive mass theorem in dimensions $n \leq 7$, mit L.-H. Huang, D. Lee und R. Schoen, Journal of the European Mathematical Society, 39 Seiten, http://arxiv.org/abs/1110.2087 Large outlying stable constant mean curvature spheres in initial data sets, with S. Brendle, Inventiones Mathematicae, 20 Seiten, http://arxiv.org/abs/1303.3545 Topological censorship from the initial data point of view, mit G. Galloway und D. Pollack, Journal of Differential Geometry, 17 Seiten, http://arxiv.org/abs/1204.0278 Unique isoperimetric foliations of asymptotically flat manifolds in all dimensions, mit J. Metzger, Inventiones Mathematicae, 40 Seiten, http://arxiv.org/abs/1204.6065 On large volume preserving stable CMC surfaces in initial data sets, mit J. Metzger, Journal of Differential Geometry, 22 Seiten, http://arxiv.org/abs/1102.3001 2016 2016 2014 2013 2013 2012 START-/Wittgenstein 2016 2010 2010 2009 Area-minimizing projective planes in three manifolds, mit H. Bray, S. Brendle und A. Neves, Communications in Pure and Applied Mathematics, 11 Seiten, http://arxiv.org/abs/0909.1665 Existence, regularity, and properties of generalized apparent horizons, Communications in Mathematical Physics, 16 Seiten, http://arxiv.org/abs/0805.4454 The Plateau problem for marginally outer trapped surfaces, Journal of Differential Geometry, 33 Seiten, http://arxiv.org/abs/0711.4139 START-/Wittgenstein 2016 Michael Eichmair „Isoperimetrische Struktur von Anfangsdaten der Einstein-Gleichungen“ Die Frage nach Isoperimetrie – Welche Form schließt bei fest gegebenem Umfang den größten Flächeninhalt ein? – wurde bereits in der Antike gestellt. In seiner Erzählung Aeneis berichtet Virgil von der phönizischen Königin Dido, die an der Nordküste Afrika so viel Land erhält, wie sie mit aus einem Stück Ochsenfell geschnittener Schnur einfassen kann. Indem sie den Grundriss ihrer berühmten Stadt Karthago kreisförmig und damit bestmöglich anlegt, wird Dido zu einer der ersten großen Heldinnen der Mathematik. Ein Umstand, der Dido hilft, ist, dass die Erdoberfläche positiv gekrümmt und nicht flach ist. (Das kann man leicht einsehen. Ich lade Sie ein, ein bisschen darüber nachzudenken, warum ihr das zum Vorteil gereicht.) Es stellt sich heraus, dass positive Krümmung sogar dadurch charakterisiert ist, dass eine kleine Scheibe – also die Menge all jener Punkte, die innerhalb einer gegebenen Distanz von einem festen Punkt liegen – ein wenig mehr Fläche einschließt als eine flache Scheibe gleichen Umfangs. Anders ausgedrückt: Das isoperimetrische Problem im Kleinen bevorzugt positive Krümmung. Die dynamische Formulierung der Allgemeinen Relativitätstheorie besagt, dass alles Zukünftige und alles Vergangene bereits in bestimmten drei-dimensionalen Schnitten der Raumzeit – sogenannten Anfangsdaten – enthalten ist. Unter natürlichen Bedingungen ist dann die (skalare) Krümmung solcher Anfangsdaten nicht negativ. Wir erkennen immer mehr, dass es einen tiefliegenden Zusammenhang zwischen den physikalischen Eigenschaften einer Raumzeit wie etwa ihrer Masse, ihrem Massenzentrum oder der Form ihres Ereignishorizonts auf der einen Seite und dem isoperimetrischen Problem im Kleinen wie im Großen für Anfangsdaten der Raumzeit auf der anderen Seite gibt. Ziel meiner Forschung ist es, diesen Zusammenhang besser zu verstehen und damit Licht auf einige Fragen an der Schnittstelle von Geometrie und Allgemeiner Relativitätstheorie zu werfen. START-/Wittgenstein 2016 Harald GROBNER „Spezielle L-Werte und p-adische L-Funktionen“ Fakultät für Mathematik Universität Wien [email protected] START-/Wittgenstein 2016 LEBENSLAUF Name: HARALD GROBNER Geburtsdatum: Geburtsort: 04. Dezember 1980 Neunkirchen (Niederösterreich) derzeitige Position: Forschungsstätte (inkl. Adresse): Habilitierter Leiter eines FWF-Projekts Universität Wien, Fakultät für Mathematik, Oskar-Morgenstern-Platz 1, A-1090 Wien Ausbildung: 2014 2008 2005 - 2007 Dozent (Habilitation an der Universität Wien) Doktor rer. nat. (sub auspiciis praesidentis) Doktorratsstudium der Mathematik an der Universität Wien und Université Paris VI Magister rer. nat. (mit Auszeichnung) Studium der Mathematik, Philosophie und Klassischen Philologie an der Universität Wien Matura 2005 2000 - 2005 1999 Berufliche Laufbahn: 2013 - 2016 2010 - 2013 2009 - 2010 2008 2007 2006 Habilitierter Leiter eines FWF-Projekts an der Univ. Wien Leiter eines Erwin Schrödinger Projekts des FWF an der Oklahoma State University (USA), dem Max-Planck-Institut für Mathematik (Bonn), dem Institut de mathématiques de Jussieu (Paris) Forschungsassistent an der Fakultät für Mathematik, Univ. Wien Forschungsassistent am Max-Planck-Institut für Mathematik (Bonn) und dem Erwin Schrödinger Institute for mathematical physics (Wien) Forschungsstipendiat an der Fakultät für Mathematik, Univ. Wien Forschungsassistent an der Fakultät für Mathematik, Univ. Wien Preise und Forschungsstipendien: 2008 Würdigungspreis des Ministeriums für Wissenschaft und Forschung 2008 Promotion sub auspiciis praesidentis rei publicae 2007 Forschungsstipendium der Universität Wien 10 wichtigste Publikationen: Jahr Publikation 2016 Whittaker rational structures and special values of the Asai L-function (joint with M. Harris and E. Lapid), Contemp. Math. 664 (2016) pp. 119 – 134 Whittaker periods, motivic periods, and special values of tensor product Lfunctions (joint with M. Harris), J. Inst. Math. Jussieu in print, published online (2015) DOI: http://dx.doi.org/10.1017/S1474748014000462 2016 START-/Wittgenstein 2016 2015 2014 2014 2014 2013 2013 2013 2010 A note on the arithmetic of residual automorphic representations of reductive groups, Math. Res. Letters 22 (2015) pp. 93 – 109 A cohomological injectivity result for the residual automorphic spectrum of GL(n), Pacific J. Math. 268 (2014) pp. 33 – 46 On some arithmetic properties of automorphic forms of GL(m) over a division algebra (joint with A. Raghuram), Int. J. Number Theory 10 (2014) pp. 963 – 1013 On the arithmetic of Shalika models and the critical values of L-functions for GL(2n) (joint with A. Raghuram; with an appendix by Wee Teck Gan), Amer. J. Math. 136 (2014) pp. 675 – 728 Residues of Eisenstein Series and the Automorphic Cohomology of Reductive Groups, Compos. Math. 149 (2013) pp. 1061 – 1090 The residual Eisenstein Cohomology of Sp(4) over a totally real number field (joint with N. Grbac), Trans. Amer. Math. Soc. 365 (2013) pp. 5199 – 5235 On the Eisenstein Cohomology of Odd Orthogonal Groups (joint with G. Gotsbacher), Forum Math. 25 (2013) pp. 283 – 311 Regular and Residual Eisenstein Series and the Automorphic Cohomology of Sp(2,2), Compos. Math. 146 (2010) pp. 21 – 57 START-/Wittgenstein 2016 Harald Grobner „Spezielle L-Werte und p-adische L-Funktionen“ „Alles ist Zahl.“ (Pythagoras). In unserer modernen Welt sind Zahlen allgegenwärtig. In Technik, Politik, Wirtschaft, Wissenschaft, Religion, in Raum und Zeit – überall weisen uns Zahlen auf tiefliegende Weise den Weg von Unordnung zu Ordnung, von Chaos zu Struktur. Zahlen bestimmen maßgeblich den Fortschritt unserer Gesellschaft, unseres Wohlstands sowie unsere Sicherheit. Ein bedeutendes Beispiel ist die für moderne Informationsgesellschaften unverzichtbare Datensicherheit. Effektiven Schutz unserer sensiblen persönlichen Informationen wie Kommunikationsdaten, Kontoinformationen oder Krankengeschichten zu garantieren – unerlässlich für das Funktionieren unserer Gesellschaft – ist Aufgabe von DatenVerschlüsselungsverfahren. Zwei der heute wichtigsten Verschlüsselungsmethoden sind die sogenannte Elliptic Curve Cryptography (ECC) und die RSA-Verschlüsselung: Erstere schützt so wichtige Dinge des Alltags wie e-card, Bankomatkarten und Reisepässe; die Zweite sichert unsere tägliche Internet- und Telefon-Kommunikation und kommt in der EmailVerschlüsselung sowie im Electronic Banking zum Einsatz. Beide Verschlüsselungsmethoden beruhen auf gleichsam tiefliegenden wie faszinierenden Erkenntnissen der Zahlentheorie: ECC nützt die Komplexität rationaler Punkte unendlicher Ordnung auf elliptischen Kurven; RSA basiert auf einem der größten ungelösten Geheimnisse der Mathematik überhaupt, der Verteilung der Primzahlen. Diese beiden mathematischen Strukturen zu verstehen und zu beschreiben ist ein Jahrhunderte altes Problem der Mathematik: Die moderne Zahlentheorie weiß, dass gewisse hochkomplexe Funktionen – sogenannte L-Funktionen – die Beschreibung eben dieser beiden Strukturen „kodieren“. Diese L-Funktionen zu verstehen ist das vielleicht größte Ziel der modernen zahlentheoretischen Forschung. Dieses START-Projekt widmet sich in innovativer, mutiger und zukunftsweisender Weise einigen jener großen Herausforderungen, welche uns die Erforschung von L-Funktionen in ihren Grundlagen stellt. Das vorgelegte START-Programm basiert auf aufsehenerregenden, neuen Erkenntnissen des Projektleiters und seines Forschungsteams und zielt in seinen wissenschaftlichen Fragestellungen auf nichts minder als einen Durchbruch in der internationalen, zahlentheoretischen Forschung. Das geheimnisvolle Verhalten von L-Funktionen ist in mehreren berühmten Vermutungen der Zahlentheorie dargelegt. Dieses START-Projekt hat zum Ziel, einige dieser Vermutungen einem konzeptuellen, weitreichenden Verständnis zuzuführen und somit Innovation und Pioniergeist grundlagenwissenschaftliches Neuland zu beschreiten. START-/Wittgenstein 2016 Felix HÖFLMAYER „Transformationen in der Südlevante Kollaps und Konsolidierung im mittleren zweiten Jahrtausend v. Chr.“ Institut für Orientalische und Europäische Archäologie Österreichische Akademie der Wissenschaften [email protected] START-/Wittgenstein 2016 LEBENSLAUF Name: FELIX HÖFLMAYER Geburtsdatum: Geburtsort: 20.07.1978 Wien derzeitige Position: APART-Stipendiat Österreichische Akademie der Wissenschaften, Institut für Orientalische und Europäische Archäologie, Dr. Ignaz Seipel-Platz 2, 1010 Wien Forschungsstätte (inkl. Adresse): Ausbildung: 12/2010 03/2006-12/2010 10/2005 10/1997-10/2005 Berufliche Laufbahn: Seit 05/2015 09/2013-04/2015 06/2011-05/2013 10/2009-05/2011 12/2005-09/2009 Promotion mit ausgezeichnetem Erfolg Doktoratsstudium Ägyptologie Sponsion mit ausgezeichnetem Erfolg Studium der Klassischen Archäologie und der Ägyptologie APART-Stipendiat, Österreichische Akademie der Wissenschaften, Institut für Orientalische und Europäische Archäologie Post-Doctoral Scholar, University of Chicago, The Oriental Institute Wissenschaftlicher Mitarbeiter, Deutsches Archäologisches Institut, Orient-Abteilung Berlin Wissenschaftliche Hilfskraft, Deutsches Archäologisches Institut, Orient-Abteilung, Forschungsstelle Amman (Jordanien) Wissenschaftlicher Mitarbeiter, Spezialforschungsprojekt SCIEM 2000, Österreichische Akademie der Wissenschaften Preise und Forschungsstipendien: 2016 Glassman Holland Fellowship des W. F. Albright Institute for Archaeological Research Jerusalem, Israel 2015 APART-Stipendium der Österreichischen Akademie der Wissenschaften für „Die Beziehungen Ägyptens mit der Levante während der Frühbronzezeit“ 2013 Auszeichnung der besten Publikation der Österreichischen Akademie der Wissenschaften 2012 für „Die Synchronisierung der minoischen Alt- und Neupalastzeit mit der ägyptischen Chronologie“ 2012 DAI/AIA-Forschungsstipendium am Cotsen Institute of Archaeology, University of California, Los Angeles 2005 Forschungsstipendium, SCIEM 2000, Österreichische Akademie der Wissenschaften START-/Wittgenstein 2016 10 wichtigste Publikationen: Jahr Publikation 2016 Höflmayer, F., A. Yasur-Landau, E.H. Cline, M.W. Dee, B. Lorentzen, and S. Riehl. 2016. “New Radiocarbon Dates from Tel Kabri Support a High Middle Bronze Age Chronology.” Radiocarbon. DOI:10.1017/RDC.2016.27. Höflmayer, F., J. Kamlah, H. Sader, M.W. Dee, W. Kutschera, E.M. Wild, and S. Riehl. 2016. “New Evidence for Middle Bronze Age Chronology and Synchronisms in the Levant: Radiocarbon Dates from Tell el-Burak, Tell elDab'a, and Tel Ifshar Compared.” Bulletin of the American Schools of Oriental Research 375:53–76. Höflmayer, F. 2016. “Radiocarbon Dating and Egyptian Chronology – From the ‘Curve of Knowns’ to Bayesian Modeling.” In Oxford Handbooks Online in Archaeology, edited by C. Riggs. Oxford. Oxford University Press. Höflmayer, F. 2015. “Carbone-14 Comparé: Middle Bronze Age I (IIA) Chronology, Tell el-Dab'a and Radiocarbon Data.” In There and Back Again the Crossroads II. Proceedings of an International Conference Held in Prague, September 15-18, 2014, edited by J. Mynářová, P. Onderka and P. Pavúk, 265–95. Prag. Charles University in Prague. Höflmayer, F. 2015. “The Southern Levant, Egypt, and the 4.2 ka BP Event.” In 2200 BC - Ein Klimasturz als Ursache für den Zerfall der Alten Welt? 2200 BC A Climatic Breakdown as a Cause for the Collapse of the Old World? 7. Mitteldeutscher Archäologentag vom 23. bis 26. Oktober 2014 in Halle (Saale), edited by H. Meller, H.W. Arz, R. Jung and R. Risch, 113–30. Tagungen des Landesmuseums für Vorgeschichte Halle 12. Halle (Saale). Landesdenkmalamt für Denkmalpflege und Archäologie Sachsen-Anhalt. Manning, S.W., F. Höflmayer, N. Moeller, M.W. Dee, C. Bronk Ramsey, D. Fleitmann, T.F.G. Higham, W. Kutschera, and E.M. Wild. 2014. “Dating the Thera (Santorini) Eruption: Coherent Archaeological and Scientific Evidence Supporting a High Chronology.” Antiquity 88:1164–79. Höflmayer, F., M.W. Dee, H. Genz, and S. Riehl. 2014. “Radiocarbon Evidence for the Early Bronze Age Levant: Tell Fadous-Kfarabida (Lebanon) and the End of the Early Bronze III Period.” Radiocarbon 56(2):529–42. DOI: 10.2458/56.16932. Höflmayer, F. 2012. “The Date of the Minoan Santorini Eruption: Quantifying the ‘Offset’.” Radiocarbon 54(3-4):435–48. Höflmayer, F. 2012. Die Synchronisierung der minoischen Alt- und Neupalastzeit mit der ägyptischen Chronologie. Contributions to the Chronology of the Eastern Mediterranean 32. Wien: Verlag der Österreichischen Akademie der Wissenschaften. Höflmayer, F. 2009. “Aegean-Egyptian Synchronisms and Radiocarbon Chronology.” In Time's Up! Dating the Minoan Eruption of Santorini. Acts of the Minoan Eruption Chronology Workshop, Sandbjerg November 2007 initiated by Jan Heinemeier & Walter L. Friedrich, edited by D.A. Warburton, 187–95. Monographs of the Danish Institute at Athens 10. Aarhus. Aarhus University Press. 2016 2016 2015 2015 2015 2014 2012 2012 2009 START-/Wittgenstein 2016 Felix Höflmayer „Transformationen in der Südlevante Kollaps und Konsolidierung im mittleren zweiten Jahrtausend v. Chr.“ Im mittleren zweiten Jahrtausend v. Chr. zerbrach in der Südlevante das seit einigen hundert Jahren bestehende politische System der mittelbronzezeitlichen Stadtstaaten. Massive Zerstörungsschichten an zahlreichen Fundorten zeugen von diesem Zusammenbruch. Bislang war es schwierig, Ursachen und Mechanismen namhaft zu machen, welche letztendlich zu dieser Katastrophe führten. Das nördliche Ägypten wurde vor der Mitte des zweiten Jahrtausends v. Chr. von einer aus Vorderasien stammenden Dynastie, den sogenannten Hyksos, beherrscht, welche schließlich von den Pharaonen aus Ägypten vertrieben und in die südliche Levante zurückgedrängt werden konnten. Während der nachfolgenden frühen Spätbronzezeit rückte die Südlevante vermehrt ins ägyptische Interessengebiet, eine Entwicklung, die in den Feldzügen der thutmosidischen Könige der 18. Dynastie kulminierte und schließlich zur kulturellen Koine der entwickelten Spätbronzezeit führte, welche oft als „Internationales Zeitalter“ charakterisiert wurde. Die kulturelle und historische Bedeutung dieser Umbruchszeit und der beginnende ägyptische Einfluss auf die Kultur der Südlevante ist allerdings nach wie vor schlecht erforscht. Im Rahmen des Projektes „Transformationen in der Südlevante zwischen Kollaps und Konsolidierung“ wird diese historische Umbruchsperiode von Felix Höflmayer und Katharina Streit von unterschiedlichen Gesichtspunkten aus kritisch untersucht. Eine gezielte Ausgrabung von Siedlungsschichten der späten Mittel- und frühen Spätbronzezeit am bedeutenden südlevantinischen Fundplatz Lachisch (im heutigen Israel) wird dazu beitragen, die kulturelle und gesellschaftliche Entwicklung dieser Periode neu zu beleuchten. Eine separate Studie zur absoluten Datierung mithilfe von Radiokarbondaten und deren statistischer Auswertung wird erstmals einen verlässlichen chronologischen Rahmen liefern, mit dessen Hilfe historische und archäologische Daten miteinander korreliert werden können. Eine Studie zur Entwicklung der materiellen Kultur (wie etwa der Keramik) in der Südlevante wird zeigen, ob und in welchem Ausmaß politische Umbrüche einen nachhaltigen Einfluss auf das tägliche Leben der Gesellschaft hatten. Schließlich wird auch eine Neueinschätzung der historischen Quellen, kombiniert mit den verfügbaren archäologischen Daten, helfen, die Entwicklung dieser entscheidenden Periode zwischen dem Kollaps des mittelbronzezeitlichen Stadtsaatensystems und der Konsolidierung des „Internationalen Zeitalters“ der Spätbronzezeit zu verstehen. START-/Wittgenstein 2016 Nikolai KIESEL „Thermodynamik mit levitierter Optomechanik“ Quantum Optics, Quantum Nanophysics, Quantum Information Universität Wien [email protected] START-/Wittgenstein 2016 LEBENSLAUF Name: NIKOLAI KIESEL Geburtsdatum: Geburtsort: 08.02.1977 Nürnberg derzeitige Position: Senior Scientist Fakultät für Physik, Universität Wien, Österreich, Boltzmanngasse 5, A-1090 Vienna, Austria und Vienna Center for Quantum Science and Technology (VCQ) Forschungsstätte (inkl. Adresse): Ausbildung: 05/03 – 11/07 11/96 – 10/02 Berufliche Laufbahn: 11/15 – now 07/11 – 10/15 10/09 – 06/11 01/09 – 09/09 05/03 – 12/08 Doktorat Ludwig Maximilian Universität (LMU), München, Deutschland und Max-Planck-Institute for Quantum Optics, Garching, Deutschland Diplom-Physik Ludwig Maximilian Universität (LMU), München, Deutschland Senior Scientist Fakultät für Physik, Universität Wien, Österreich, und Vienna Center for Quantum Science and Technology (VCQ) Universitätsassistent Fakultät für Physik, Universität Wien, Österreich, und Vienna Center for Quantum Science and Technology (VCQ) Feodor-Lynen Stipendiat Fakultät für Physik, Universität Wien, Österreich PostDoc Institut für Quantenoptik und Quanteninformation, Wien, Österreich Wissenschaftlicher Mitarbeiter Ludwig Maximilian Universität (LMU), München, Deutschland und Max-Planck-Institut für Quantenoptik, Garching, Deutschland Preise und Forschungsstipendien: Feodor-Lynen Vergeben durch die Alexander von Humboldt-Stiftung mit Stipendium 09.09.2009 START-/Wittgenstein 2016 10 wichtigste Publikationen: Jahr Publikation 2016 David Grass, Julian Fesel, Sebastian G. Hofer, Nikolai Kiesel and Markus Aspelmeyer, Optical trapping and control of nanoparticles inside evacuated hollow core photonic crystal fibers, Appl. Phys. Lett. 108, 221103, http://dx.doi.org/10.1063/1.4953025 Andreas Dechant, Nikolai Kiesel, and Eric Lutz, All-Optical Nanomechanical Heat Engine, Phys. Rev. Lett. 114, 183602, DOI:http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.114.183602 M. Brunelli, A. Xuereb, A. Ferraro, G. De Chiara, N. Kiesel, M. Paternostro, Out-of-equilibrium Thermodynamics of Quantum Optomechanical Systems, New J. Phys. 17, 035016, DOI: 10.1088/1367-2630/17/3/035016. N. Kiesel, F. Blaser, U. Delić, D. Grass, R. Kaltenbaek, M. Aspelmeyer: Cavity cooling of an optically levitated submicron particle, PNAS 110, 14180-14185, DOI: 10.1073/pnas.1309167110 W. Lechner, S. J. M. Habraken, N. Kiesel, M. Aspelmeyer, P. Zoller: Cavity optomechanics of levitated nanodumbbells: non-equilibrium phases and self-assembly, Phys. Rev. Lett. 110, 143604, DOI: 10.1103/PhysRevLett.110.143604 O. Romero-Isart, A. C. Pflanzer, F. Blaser, R. Kaltenbaek, N. Kiesel, M. Aspelmeyer, J. I. Cirac: Large Quantum Superpositions and Interference of Massive Nanometer-Sized Objects, Phys. Rev. Lett. 107, 020405, DOI:http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.107.020405 O. Romero-Isart, A. C. Pflanzer, M. L. Juan, R. Quidant, N. Kiesel, M. Aspelmeyer, J. I. Cirac, Optically levitating dielectrics in the quantum regime: theory and protocols, Phys. Rev. A 83, 013803, DOI: 10.1103/PhysRevA.83.013803 R. Krischek, W. Wieczorek, A. Ozawa, N. Kiesel, P. Michelberger, T. Udem, H. Weinfurter, Ultraviolet enhancement cavity for ultrafast nonlinear opticsand high-rate multiphotonentanglement experiments, Nat. Phot. 4, 170-173, DOI:10.1038/nphoton.2009.286 N. Kiesel, C. Schmid, G. Tóth, E. Solano, H. Weinfurter (2007): Experimental observation of four-photon entangled Dicke State with high fidelity, Phys. Rev. Lett. 98, 06360, DOI: 10.1103/PhysRevLett.98.063604 N. Kiesel, C. Schmid, U. Weber, G. Tóth, O. Gühne, R. Ursin, H. Weinfurter, Experimental analysis of a 4-qubit Cluster state,Phys. Rev. Lett. 95, 210502, DOI: 10.1103/PhysRevLett.95.210502 2015 2015 2013 2013 2011 2011 2010 2007 2005 START-/Wittgenstein 2016 Nikolai Kiesel „Thermodynamik mit levitierter Optomechanik“ Unser modernes Leben wird seit dem 19. Jahrhundert durch die Errungenschaften der Thermodynamik wesentlich mitgestaltet. Die Thermodynamik hat einen immensen Anwendungsbereich, angefangen bei den ersten Dampfmaschinen bis hin zur Raumfahrt. Anfänglich wurden durch die Thermodynamik vor allem große Systeme aus vielen Teilchen beschrieben. Mit fortschreitender Miniaturisierung und unseren stets wachsenden Fähigkeiten, Objekte auf der Mikro- und Nanoskala zu manipulieren, wird es immer wichtiger, die Gesetze der Thermodynamik auch in die Mikrowelt und sogar in das Quantenregime zu übertragen. Während der letzten zwei Jahrzehnte wurde eine sehr erfolgreiche Erweiterung in die Mikrowelt entwickelt: Die stochastische Thermodynamik erlaubt es, Begriffe der Thermodynamik auf die Ebene der einzelnen Teilchenbahnen zu übertragen und weitreichende Vorhersagen über mikroskopische Systeme weit weg vom thermischen Gleichgewicht zu treffen. In Systemen, wo die Gesetze der Quantenphysik relevant werden, verlieren jedoch Teilchenbahnen ihre Bedeutung, Quantenfluktuationen werden sichtbar und Phänomene wie die Quantensuperposition und Verschränkung, die keine klassische Entsprechung haben, beginnen eine Rolle zu spielen. Wie lassen sich Begriffe wie Arbeit, Wärme und Entropie in einer Quantenwelt definieren? Können wir Quantenkohärenz und Verschränkung als zusätzliche Ressourcen nutzen, um Maschinen effizient zu betreiben? Fundamentale Fragen wie diese beschäftigen das hochaktuelle Gebiet der Quantenthermodynamik. Das Ziel dieses Projekts ist es, eine vielseitige experimentelle Plattform für die Stochastische- und Quanten-Thermodynamik zu entwickeln, die auf den kürzlich gemachten Fortschritten im Bereich einer ganz anderen jungen Disziplin beruht: der levitierten CavityOptomechanik. In der Cavity-Optomechanik kontrollieren Lichtfelder, die zwischen zwei Spiegeln gefangen sind, kleine mechanische Oszillatoren so präzise, dass im Prinzip Quantenzustände der Mechanik erzeugt werden können. In diesem Projekt wird als mechanisches Objekt eine Nanokugel benutzt, die von optischen Feldern im Vakuum gegen die Gravitation gehalten, also levitiert, wird. Dies erlaubt es Methoden, die für optische Pinzetten entwickelt wurden, zu nutzen und damit eine flexible Kontrolle über die Potentiallandschaft, in der sich das Teilchen bewegt, zu erzielen. Optisch gefangene Teilchen in Wasser sind Modellsysteme im Bereich der stochastischen Thermodynamik. Durch TheLO eröffnen sich hier noch ganz neue Möglichkeiten: Der rein optische Zugang erlaubt eine unerreichte Flexibilität und Geschwindigkeit hinsichtlich der Kontrolle der Potentiallandschaft wie auch der Umgebung, also des „Bades“, das das Teilchen beeinflusst. Das ermöglicht komplett neue Experimente zur Thermodynamik weit weg vom thermodynamischen Gleichgewicht und die Demonstration und Optimierung neuer quantenthermodynamischer Konzepte, wie etwa Kraftmaschinen die mit Hilfe nichtthermischer oder quantenmechanischer Umgebungen bisher unerreichbare Effizienzen ermöglichen. START-/Wittgenstein 2016 Tracy NORTHUP „Quantenoptomechanik mit Nanokugeln und Ionen“ Institut für Experimentalphysik Quantum Optics and Spectroscopy group Universität Innsbruck [email protected] © Diana Nöbl START-/Wittgenstein 2016 LEBENSLAUF Name: TRACY ELEANOR NORTHUP Geburtsdatum: Geburtsort: 22.01.1978 Newton, Massachusetts, USA derzeitige Position: Forschungsstätte (inkl. Adresse): Ass. Prof. Institut für Experimentalphysik, Universität Innsbruck, Technikerstasse 25/4, 6020 Innsbruck Ausbildung: 06.2002 – 06.2008 09.1995 – 06.1999 Berufliche Laufbahn: 10.2015 – jetzt 07.2011 – 09.2015 07.2008 – 07.2011 06.2002 – 06.2008 Doktorarbeit in Physik am California Institute of Technology, Pasadena, California, USA, Promotion Juni 2008 Bachelorarbeit an der Harvard University, Cambridge, Massachusetts, USA, abgeschlossen Juni 1999, magna cum laude Ass. Prof., Universität Innsbruck Universitätsassistentin an der Universität Innsbruck mit Prof. R. Blatt, AG Quantenoptik und Spektroskopie Postdoctorand an der Universität Innsbruck mit Prof. R. Blatt Wissenschaftlicher Mitarbeiter am California Institute of Technology mit Prof. H. J. Kimble, Quantum Optics Group Preise und Forschungsstipendien: 08.2012 – Elise-Richter-Stipendium des Wissenschaftsfonds FWF, „Quantennetzwerke und Quantensimulationen mit Ionen in einem optischen Resonator“ 07.2009 – 07.2011 Marie Curie International Incoming Fellowship von der Europäischen Kommission, „Entanglement with Trapped Ions in an Optical Cavity“ 2008 Scholar Preis der Philanthropic Educational Organization (P.E.O.) 10 wichtigste Publikationen: Jahr Publikation 2015 B. Casabone, K. Friebe, B. Brandstätter, K. Schüppert, R. Blatt, and T. E. Northup, Enhanced quantum interface with collective ion-cavity coupling, Phys. Rev. Lett. 114, 023602 (2015), http://dx.doi.org/10.1103.PhysRevLett.114.023602 T. E. Northup and R. Blatt, Quantum information transfer using photons, Nature Photon. 8, 356 (2014), http://dx.doi.org/10.1038/nphoton.2014.53 B. Brandstätter, A. McClung, K. Schüppert, B. Casabone, K. Friebe, A. Stute, P. O. Schmidt, C.Deutsch, J. Reichel, R. Blatt, and T. E. Northup, Integrated fiber-mirror ion trap for strong ion-cavity coupling, Rev. Sci. Instrum. 84, 123104 (2013), http://dx.doi.org/10.1063/1.4838696 2014 2013 START-/Wittgenstein 2016 2013 2013 2013 2012 2007 2006 2005 B. Casabone, A. Stute, K. Friebe, B. Brandstätter, K. Schüppert, R. Blatt, and T. E. Northup, Heralded entanglement of two ions in an optical cavity, Phys. Rev. Lett. 111, 100505 (2013), http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.111.100505 S. Barrett, K. Hammerer, S. Harrison, T. E. Northup, and T. J. Osborne, Simulating quantum fields with cavity QED, Phys. Rev. Lett. 110, 090501 (2013), http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.110.090501 A. Stute, B. Casabone, B. Brandstätter, K. Friebe, T. E. Northup, and R. Blatt, Quantum state transfer from an ion to a photon, Nature Photon. 7, 219 (2013), http://dx.doi.org/10.1038/nphoton.2012.358 A. Stute, B. Casabone, P. Schindler, T. Monz, P. O. Schmidt, B. Brandstätter, T. E. Northup, and R. Blatt, Tunable ion–photon entanglement in an optical cavity, Nature 485, 482 (2012), http://dx.doi.org/10.1038/nature11120 A. D. Boozer, A. Boca, R. Miller, T. E. Northup, and H. J. Kimble, Reversible state transfer between light and a single trapped atom, Phys. Rev. Lett. 98, 193601 (2007), http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.98.193601 A. D. Boozer, A. Boca, R. Miller, T. E. Northup, and H. J. Kimble, Cooling to the ground state of axial motion for one atom strongly coupled to an optical cavity, Phys. Rev. Lett. 97, 083602 (2006), http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.97.083602 K. M. Birnbaum, A. Boca, R. Miller, A. D. Boozer, T. E. Northup, and H. J. Kimble, Photon blockade in an optical cavity with one trapped atom, Nature 436, 87 (2005), http://dx.doi.org/10.1038/nature03804 START-/Wittgenstein 2016 Tracy Northup „Quantenoptomechanik mit Nanokugeln und Ionen“ Die Kontrolle über quantenmechanische Freiheitsgrade, die früher im Reich der Gedankenexperimente lag, ist heute in verschiedenen Systemen, darunter einzelne Atome und einzelne Photonen, erreicht. Intensive Anstrengungen werden unternommen, um diese Kontrolle auf die Bewegung makroskopischer Objekte auszuweiten. Im entstehenden Forschungsgebiet der Resonator-Optomechanik (cavity optomechanics) werden mechanische Oszillatoren mit einem Resonator kombiniert, in dem Licht gespeichert werden kann. Das Licht übt Druck auf den Oszillator aus und die Bewegung des Oszillators ändert das Frequenzverhalten des Resonators, sodass beide Systeme gekoppelt sind. Trotz des beachtlichen Fortschritts aktueller Experimente ist diese Kopplung linear, das heißt Änderungen der Bewegung des Oszillators und Änderungen des Lichtfeldes sind einander proportional. Um nichtklassische Zustände des Oszillators zu erzeugen, ist jedoch eine nichtlineare Kopplung notwendig. In diesem Projekt wird die notwendige nichtlineare Kopplung durch die Kopplung eines einzelnen gefangenen Ions und eines makroskopischen Objekts – hier ein freischwebendes Glaskügelchen – an einen optischen Resonator erreicht. Ein wichtiger Aspekt des Projekts besteht im freien Schweben des Glaskügelchens, wodurch es von der Umgebung isoliert wird. Das zweite wesentliche Merkmal ist das gefangene Ion, ein gut verstandenes quantenmechanisches System, das für die optomechanische Nichtlinearität sorgt. Das Hauptziel besteht darin, das Glaskügelchen in einen Superpositionszustand zu bringen, das heißt in einen quantenmechanischen Zustand, in dem es sich an zwei Positionen gleichzeitig befindet. In einer längerfristigen Vision werden diese nichtklassischen Zustände des Glaskügelchens als hochempfindliche Detektoren für die Erforschung bisher unzugänglicher Bereiche der Quantenmechanik und als Schnittstellen zu anderen Quantensystemen verwendet. START-/Wittgenstein 2016 Mitglieder der Internationalen START-/Wittgenstein-Jury Naturwissenschaften und Technik BECKERMANN Christoph Institut, Forschungsstätte Dept. of Mechanical and Industrial Engineering College of Engineering The University of Iowa USA Wissenschaftsdisziplin Ingenieurwissenschaften BEENAKKER Carlo W. J. Institut, Forschungsstätte Instituut-Lorentz Universiteit Leiden Niederlande Wissenschaftsdisziplin Theoretische Physik HELL Sefan W. Institut, Forschungsstätte Max Planck Gesellschaft Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie Department of Nano Biophotonics Deutschland Wissenschaftsdisziplin Experimentelle Physik REBEK JR Julius Institut, Forschungsstätte Skaggs Institute for Chemical Biology Department of Chemistry The Scripps Research Institute, La Jolla USA Wissenschaftsdisziplin Chemie WING Jeanette Institut, Forschungsstätte Computer Science Department Carnegie Mellon University Pittsburgh USA Wissenschaftsdisziplin Computerwissenschaften WOHLMUTH Barbara Institut, Forschungsstätte Technische Universität München Zentrum Mathematik Deutschland Wissenschaftsdisziplin Mathematik START-/Wittgenstein 2016 Geistes- und Sozialwissenschaften NIJKAMP Peter Institut, Forschungsstätte Faculty of Economics and Business Administration Department of Spatial Economics De Vrije Universiteit Amsterdam NL Wissenschaftsdisziplin Wirtschaftswissenschaften van DOMMELEN Peter Institut, Forschungsstätte Joukowsky Institute for Archaeology and the Ancient World Brown University, Providence USA Wissenschaftsdisziplin Archäologie, Anthropologie WOLFF Janet Institut, Forschungsstätte School of Arts, Languages and Cultures University of Manchester UK Wissenschaftsdisziplin Kultursoziologie, Gender Studies, Ästhetik START-/Wittgenstein 2016 Biologie und Medizin BIRD Adrian Institut, Forschungsstätte Wellcome Trust Centre for Cell Biology University of Edinburgh UK Wissenschaftsdisziplin Genetik, Epigenetik, Neurowissenschaften CROCE Carlo Institut, Forschungsstätte Human Cancer Genetics Program Ohio State University USA Wissenschaftsdisziplin Biochemie, Molekularbiologie, Immunologie, Genetik FEARON Douglas T. Institut, Forschungsstätte Cold Spring Harbor Laboratory USA Wissenschaftsdisziplin Klinische Medizin, Immunologie FOYER Christine Institut, Forschungsstätte Centre for Plant Sciences Faculty of Biological Sciences University of Leeds UK Wissenschaftsdisziplin Pflanzenwissenschaften
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