Licht verlustfrei um die Ecke leiten

Der 36-Jährige wird für seine zahlreichen, bahnbrechenden Arbeiten auf dem Gebiet der angewandten Optik geehrt, insbesondere – so sagt es die Würdigung der Preisjury – "für seine Arbeit über topologische Isolatoren, durch deren besondere geometrische Struktur Photonen verlustfrei übertragen werden können". Er wird den Preis auf einer kleinen Feier am 15. Januar 2015 in Jena entgegennehmen.

Ein topologischer Isolator ist ein neuartiges Material, dessen Struktur es erlaubt, dass Elektronen ohne Streueffekte entlang der Oberfläche geleitet werden können. Alexander Szameit hat mit seiner Arbeitsgruppe dieses Prinzip so weiterentwickelt, dass auch Photonen, also Lichtteilchen, verlustfrei übertragen werden können. Sein System besteht aus spiralförmig verdrillten optischen Wellenleitern, die in einem speziellen Bienenwabengitter angeordnet und mittels einer speziellen Fabrikationstechnik in einen optischen Glas-Chip eingraviert sind. Bei einer bestimmten Verdrillung wird das Licht entlang des Gitterrandes übertragen und rückstreufrei sogar um Ecken und Kanten geleitet. Diese völlig neue Art der Lichtübertragung besitzt großes Potential für eine Reihe an Anwendungen, zum Beispiel optische Chips für eine neue Generation von Computern, sogenannten Quanten-Computern.

Weiterhin beeindruckte die Preisjury die Vielfalt der Themen, denen sich Alexander Szameit widmet. Hierzu zählt zum Beispiel das "experimentelle Bosonen-Sampling", durch das bestimmte mathematische Berechnungen in einem Quanten-Computer besonders elegant erfolgen können, und die numerische Subwellenlängen-Mikroskopie, mit der höchstauflösende Bilder möglich sind.

Alexander Szameit wurde in Halle an der Saale geboren, studierte Physik an der Martin-Luther-Universität Halle/Wittenberg sowie an der Friedrich-Schiller-Universität in Jena, wo er zum Doktor der Naturwissenschaften promovierte. Es folgten Forschungsaufenthalte am Institute for Astronomy auf Hawaii (USA), an der Australian National University in Canberra (Australien) und am Technion in Haifa (Israel). Seit 2011 ist er Juniorprofessor für Diamant-/Kohlenstoff-basierte optische Systeme am Institut für Angewandte Physik der Friedrich-Schiller-Universität Jena.

Über den Rudolf-Kaiser-Preis

Der Rudolf-Kaiser-Preis wird seit 1989 an deutsche Experimentalphysiker vergeben, die mehrere sehr gute Arbeiten publiziert haben, aber noch nicht auf einen Lehrstuhl berufen wurden. Nach dem Willen des Stifters wird insbesondere eine herausragende Arbeit prämiert, die nicht "mit großen Maschinen" in Großforschungsanlagen entstanden ist. Viele Kaiser-Preisträger sind heute weltweit geachtete, hochdekorierte Wissenschaftler.

Über die Rudolf-Kaiser-Stiftung

Die Rudolf-Kaiser-Stiftung wurde im Jahr 1987 durch Dr. Rudolf Kaiser ins Leben gerufen und wird vom Stifterverband für die Deutsche Wissenschaft betreut. Rudolf Kaiser wurde 1923 in Nürnberg geboren, war über viele Jahre Vorsitzender Richter am Bundespatentamt und habilitierte 1979 in Experimentalphysik an der TU München. Dort widmete er sich vor allem der Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses.