Matematiker med fokus på matematikken bag kvanteteori og uddannelsesansvarlig for SDU's kandidatgrad i kvantecomputing.
Forskningsområder: Topologisk Kvantefeltteori, Topologisk Kvantecomputing, Differential Geometri og Topologi.
Uddybende: Kvantefeltteori er en grundlæggende fysisk teori,som med stor nøjagtighed beskriver processer i elementarpartiklernes mikroverden. Kvantefeltteori mangler dog et præcist matematisk fundament. Min forskning går ud på at forstå matematiske teorier kaldet topologiske kvantefeltteorier, og sammenligne disse teorier med formodninger fra fysik. Differential geometri og topologi er matematiske discipliner, som spiller en central rolle i at give en præcis forståelse af tid og rum i moderne fysik herunder kvantefeltteori. Topologi er kort sagt studiet af egenskaber ved former, som er bevarede under kontinuerte transformationer, såsom rotationer og deformationer. En kvantefeltteori er topologisk hvis målinger af observable er uændrede under kontinuerte transformationer af rum-tiden.
Topologiske kvantefeltteorier er ikke kendt i hverdagens fysik, men faktisk beskriver de aspekter af topologiske faser, som er et centralt emne i moderne fysik. Det mest berømte eksempel, er den såkaldte "fractional quantum hall effect".
Forbindelsen til kvantecomputing: Kvantecomputing er en ny lovende form for databehandling, der udnytter kvantemekanik til at øge vores regnekraft. Et af de vigtigste eksempler på forventede anvendelser af kvantecomputing med stor anvendelsesværdi er beregning af energi-niveauerne for komplekse molekylær - en bedrift som er umulig med en klassisk computer. En udfordring er at kvantecomputere er svære at isolere, og dermed udsat for støj. Topologisk kvantefeltteori spiller en central rolle i udviklingen af fejl-tolerant kvantecomputing, som er beskyttet mod støj. Støj kan føre til beregningsmæssige fejl. Topologisk kvantefeltteori er fundamentet for nogle af de mest effektive fejl-korrigerende koder, eksempelvis torus-koden, som giver en software baseret tilgang til fejl-tolerant kvantecomputing.
Aktuelt arbejder jeg eksempelvis sammen med mine kollegaer på Center for Kvantematematik, SDU, på at udregne centrale objekter fra topologiske kvantefeltteorier ved hjælp af kvantecomputere. Vi arbejder også på at analysere hvordan avancerede topologiske kvantefeltteorier kan bruges bedst i fejl-tolerant kvantecomputing.
