Jens Eisert

Jens Eisert

Jens Eisert (geboren am 9. Oktober 1970) ist ein deutscher Physiker, ERC-Preisträger und Hochschullehrer an der Freien Universität Berlin. Er ist auch mit der Helmholtz-Gemeinschaft und der Fraunhofer-Gesellschaft affiliiert.

Wissenschaftliche Arbeit

Das Forschungsfeld von Jens Eisert ist verortet in der Quanteninformation und der Quanten-Vielteilchentheorie. Er hat wichtige Beiträge geleistet zur Verschränkungstheorie und zum Studium von Quantenrechnern und -simulatoren sowie zu Protokollen in den Quantentechnologien und dem Studium komplexer Quantensysteme.

Seine Arbeiten zur Quantentomographie mit Compressed Sensing[1] haben beigetragen zu einem besseren Verständnis des Benchmarkings und der Verifikation von Quantenrechnern und -simulatoren, um deren korrektes Funktionieren zu garantieren.[2] Das Konzept eines Graphenzustands[3] hat sich als relevante und nützliche Klasse von Systemen vieler Qubits herausgestellt, mit einer Vielzahl von Anwendungen im Quantenrechnen. Er hat auch dazu beigetragen, Prozesse von Quanten-Markowscher Quantendynamik zu verstehen.[4]

Im Forschungsfeld des Quantenrechnens ist er besonders daran interessiert, das genaue Potential[5][6] wie auch wichtige Limitierungen[7] von Quantenrechnern mit Technologie der nahen Zukunft wie auch fehlertoleranten Quantenrechnern zu verstehen, einschließlich erheblicher Beiträge zu dem Verständnis des Einflusses von Rauschen auf Quantenrechnungen.

Er hat mit theoretischer Arbeit zur Realisierung eines ersten dynamischen Quantensimulators[8] beigetragen, in gemeinsamer Arbeit mit Immanuel Bloch, Ulrich Schollwöck und anderen, aufbauend auf Einsichten zur Physik des Nichtgleichgewichts.[9][10] Diese Arbeit schlug auch die Idee vor, das Verhalten von Quantensimulatoren als Benchmarkingmethode an mächtigen klassischen Simulationsmethoden auf dem Stand der Technik zu messen, wie etwa Tensornetzwerkmethoden, wie sie auch in der jüngsten Literatur zu Quantenrechnern verfolgt wird in der Suche nach Quantenvorteilen[11]. Quantenvorteile beschreiben die Situation, dass Quantenrechner oder -simulatoren die rechnerischen Möglichkeiten von klassischen Superrechnern übersteigen. Arbeiten über Hamiltonsches Lernen für analoge Quantensimulatoren sind ähnlich motiviert, um solche Systeme mit mehr prediktiver Mächtigkeit auszustatten.[12]

In der Vielteilchentheorie hat Jens Eisert erheblich dazu beigetragen, Oberflächengesetze für Verschränkungsentropien in Quantensystemen zu finden, die im Herzen der Funktionsweise von Tensornetzwerkmethoden sind.[13] Er ist auch bekannt als einer der Ko-Pioniere der Quanten-Spieltheorie[14][15] zusammen mit Maciej Lewenstein und Doktorvater Martin Wilkens.

Ausbildung

Er besuchte das Wilhelm-von-Humboldt-Gymnasium in Ludwigshafen. Er schloss einen Diplomstudiengang in Physik an der Universität Freiburg ab und einen Masterabschluss in Mathematik und Physik an der University of Connecticut als Stipendiat des Fulbright Programms. Im Jahr 2001 wurde er in theoretischer Physik an der Universität Potsdam promoviert mit einer Dissertation mit dem Titel Entanglement in Quantum Information Theory.

Wissenschaftlicher Werdegang

Zwischen 2001 und 2002 war er Feodor-Lynen-Stipendiat der Alexander-von-Humboldt-Stiftung am Imperial College London. Über den Jahreswechsel 2002 zu 2003 war er Gastwissenschaftler am Caltech. In den Jahren 2002–2005 war er Juniorprofessor an der Universität Potsdam um dann in den Jahren 2005–2008 Lecturer oder Assistenzprofessor am Imperial College London zu werden. 2008 wurde er W3-Professor an der Universität Potsdam und im Jahr 2011 W3-Professor an der Freien Universität Berlin. Zwischen 2009 und 2010 war er Fellow am Wissenschaftskolleg Berlin.

Er ist divisional associate editor der Physical Review Letters[16] und im Vorstand der wissenschaftlichen Zeitschrift Quantum.[17] Er leitete bis 2024 die Einstein Research Unit on Quantum Devices[18], einer Initiative in der Berliner Forschungslandschaft, finanziert durch die Einstein-Stiftung Berlin und getragen von der Berlin University Alliance über realistisches Quantenrechnen. Er ist auch bekannt für konsistente Beiträge zur wissenschaftlichen Gemeinschaft, wie etwa einer Koautorschaft zur European quantum technologies roadmap[19], einer Mitgliedschaft der Agenda Quantensysteme, die die Bundesregierung beriet[20] und zahlreiche Outreach-Aktivitäten.[21]

Preise

Commons: Jens Eisert – Sammlung von Bildern

Einzelnachweise

  1. ↑ D. Gross, Y. K. Liu, S. T. Flammia, S. Becker, J. Eisert: Quantum state tomography via compressed sensing. In: Physical Review Letters. 105. Jahrgang, Nr. 15, 2010, S. 150401, doi:10.1103/PhysRevLett.105.150401, PMID 21230876, arxiv:0909.3304, bibcode:2010PhRvL.105o0401G (englisch).
  2. ↑ J. Eisert, D. Hangleiter, N. Walk, I. Roth, D. Markham, R. Parekh, U. Chabaud, E. Kashefi: Quantum certification and benchmarking. In: Nature Reviews Physics. 2. Jahrgang, Nr. 7, 2020, S. 382–390, doi:10.1038/s42254-020-0186-4, arxiv:1910.06343, bibcode:2020NatRP...2..382E (englisch).
  3. ↑ M. Hein, J. Eisert, H.J. Briegel: Multi-party entanglement in graph states. In: Physical Review A. 69. Jahrgang, Nr. 6, 2004, S. 062311, doi:10.1103/PhysRevA.69.062311, arxiv:quant-ph/0307130, bibcode:2004PhRvA..69f2311H (englisch).
  4. ↑ M.-M. Wolf, T. Cubitt, J. Eisert, J. I. Cirac: Assessing non-Markovian quantum dynamics. In: Physical Review Letters. 101. Jahrgang, Nr. 15, 2008, S. 150402, doi:10.1103/PhysRevLett.101.150402, PMID 18999575, arxiv:0711.3172, bibcode:2008PhRvL.101o0402W (englisch).
  5. ↑ J. Liu, M. Liu, J.-P. Liu, Z. Ye, Y. Wang, Y. Alexeev, J. Eisert, L. Jiang: Towards provably efficient quantum algorithms for large-scale machine-learning models. In: Nature Communications. 15. Jahrgang, Nr. 1, 2024, S. 434, doi:10.1038/s41467-023-43957-x, PMID 38199993, PMC 10781664 (freier Volltext), arxiv:2303.03428, bibcode:2024NatCo..15..434L (englisch).
  6. ↑ R. Sweke, J.-P. Seifert, D. Hangleiter, J. Eisert: On the quantum versus classical learnability of discrete distributions. In: Quantum. 5. Jahrgang, Nr. 1, 2024, S. 417, doi:10.1038/s41467-023-43957-x, PMID 38199993, PMC 10781664 (freier Volltext), arxiv:2007.14451v2, bibcode:2024NatCo..15..434L (englisch).
  7. ↑ Y. Quek, D. Stilck Franca, S. Khatri, J. J. Meyer, J. Eisert: Exponentially tighter bounds on limitations of quantum error mitigation. In: Nature Physics. 20. Jahrgang, Nr. 10, 2024, S. 1648–1658, doi:10.1038/s41567-024-02536-7, PMID 39416853, arxiv:2007.14451v2, bibcode:2024NatPh..20.1648Q (englisch).
  8. ↑ S. Trotzky, Y.-A. Chen, A. Flesch, I. P. McCulloch, U. Schollwöck, J. Eisert, I. Bloch: Probing the relaxation towards equilibrium in an isolated strongly correlated 1D Bose gas. In: Nature Physics. 8. Jahrgang, 2012, S. 325, doi:10.1038/nphys2232, arxiv:1101.2659 (englisch).
  9. ↑ J. Eisert, M. Friesdorf, C. Gogolin: Quantum many-body systems out of equilibrium. In: Nature Physics. 11. Jahrgang, Nr. 2, 2015, S. 124–130, doi:10.1038/nphys3215, arxiv:1408.5148, bibcode:2015NatPh..11..124E (englisch).
  10. ↑ M. Cramer, C. M. Dawson, J. Eisert, T. J. Osborne: Exact relaxation in a class of nonequilibrium quantum lattice systems. In: Physical Review Letters. 100. Jahrgang, Nr. 3, 2008, S. 030602, doi:10.1103/PhysRevLett.100.030602, PMID 18232957, arxiv:cond-mat/0703314, bibcode:2008PhRvL.100c0602C (englisch).
  11. ↑ D. Hangleiter, J. Eisert: Computational advantage of quantum random sampling. In: Reviews of Modern Physics. 95. Jahrgang, Nr. 3, 2023, S. 035001, doi:10.1103/RevModPhys.95.035001, arxiv:2206.04079, bibcode:2023RvMP...95c5001H (englisch).
  12. ↑ D. Hangleiter, I. Roth, J. Fuksa, J. Eisert, P. Roushan: Robustly learning the Hamiltonian dynamics of a superconducting quantum processor. In: Nature Communications. 15. Jahrgang, Nr. 1, 2024, S. 9595, doi:10.1038/s41467-024-52629-3, PMID 39505860, arxiv:2108.08319, bibcode:2024NatCo..15.9595H (englisch).
  13. ↑ J. Eisert, M. Cramer, M.B. Plenio: Area laws for the entanglement entropy. In: Reviews of Modern Physics. 82. Jahrgang, 2010, S. 277, doi:10.1103/RevModPhys.82.277, arxiv:0808.3773 (englisch).
  14. ↑ E. Klarreich: Playing by quantum rules. In: Nature. 414. Jahrgang, Nr. 6861, 2001, S. 244–245, doi:10.1038/35104702, PMID 11713495, bibcode:2001Natur.414..244K (englisch).
  15. ↑ J. Eisert, M. Wilkens, M. Lewenstein: Quantum games and quantum strategies. In: Physical Review Letters. 83. Jahrgang, Nr. 15, 1999, S. 3077–3080, doi:10.1103/PhysRevLett.83.3077, arxiv:quant-ph/9806088, bibcode:1999PhRvL..83.3077E (englisch).
  16. ↑ PRL Editorial Team. In: Physical Review Letters. 20. September 2022, abgerufen am 6. Mai 2023 (englisch).
  17. ↑ Steering board of Quantum. 2. August 2024, abgerufen am 2. August 2024 (englisch).
  18. ↑ Einstein Research Unit on Quantum Devices. In: Einstein Research Unit Quantum. 2. August 2024; (englisch).
  19. ↑ A. Acín, I. Bloch, H. Buhrman, T. Calarco, C. Eichler, J. Eisert, D. Esteve, N. Gisin, S. J. Glaser, F. Jelezko: The quantum technologies roadmap: a European community view. In: New Journal of Physics. 20. Jahrgang, Nr. 8, 2018, S. 080201, doi:10.1088/1367-2630/aad1ea, arxiv:1712.03773, bibcode:1991PhRvL..67..661E (englisch).
  20. ↑ Agenda Quantensysteme. 2. August 2024;.
  21. ↑ Outreach talks. In: Outreach talks. 2. August 2024; (englisch).
Dieser Artikel wurde von Wikipedia herausgegeben. Der Text ist verfügbar unter Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0, sofern nicht anders angegeben. Möglicherweise können weitere Bestimmungen für Mediendateien gelten.