Antrittsrede von Fedor Jelezko

ein solcher Computer hergestellt werden würde, könnte man mit dessen Hilfe
sofort bestimmte Phänomene besser verstehen, wie zum Beispiel die Supraleitung
bei hoher Temperatur.
Eine weitere bedeutende Anwendung von Einzelatomen in Diamanten ist die
Herstellung von Einzelphotonenquellen für die Quantenkryptographie. Die Kodie-
rung von Schlüsseln mithilfe von Einzelphotonen ermöglicht es zu garantieren, dass
der verschlüsselte Informationskanal unknackbar ist. Im Jahr 2005 verbrachte ich
einige Monate in Melbourne, um bei der Verwirklichung eines solchen kommerziel-
len Gerätes zu helfen. Dort gelang der Firma „Quantum Communications Viktoria“
die Herstellung eines ersten Prototypen für die Quanten-Kryptographie.
Im Jahr 2010 habilitierte ich. Trotz Angeboten aus Melbourne und Aachen
blieb ich zunächst in Stuttgart, wo ich die optimalen Bedingungen für meine Ar-
beit hatte. 2011 machte man mir in Ulm das Angebot, ein Institut zu gründen,
womit sich mir die einzigartige Möglichkeit eröffnete, die Erforschung neuer An-
wendungen des „Quanten-Diamanten“ zu fördern und zu vertiefen.
Ein weiteres Beispiel für die Anwendung des „Quanten-Diamanten“ liegt in
der Sensorik. Farbzentren kann man nämlich nicht nur in größere Diamanten ein-
bringen, sondern auch in Nanopartikel. Solche nanometergroßen Diamanten re-
agieren dabei äußert empfindlich auf magnetische Felder. Dank dieser Eigenschaft
lässt sich mithilfe von Nanodiamanten eine äußert hohe Auflösung bei der De-
tektion erreichen, die es dann beispielsweise erlaubt, Vorgänge an Biomolekülen
genauer zu beobachten. Die Verwirklichung solcher Biosensoren aus Diamanten
erfordert die Zusammenarbeit von Wissenschaftlern aus unterschiedlichen Diszi-
plinen. In Ulm haben sich Wissenschaftler, die sich auf Quantentheorie und Bio-
chemie spezialisiert haben, zu einem neuen Team zusammengefunden. Leiter der
Gruppe sind Professor Martin Plenio und Professorin Tanja Weil. Gemeinsam ist
uns der Nachweis gelungen, dass präparierte Nanodiamanten es ermöglichen, ein-
zelne Ferritin-Proteine, die für den Speicher von Eisen im Organismus zuständig
sind, zu dctektieren.
Für die nächste Zukunft haben wir uns das Ziel gesetzt, ein Mikroskop zu
entwickeln, das uns die Beobachtung einzelner Atome in komplexen biologischen
Molekülen erlaubt. Heute scheint dies nur unter bestimmten Bedingungen - sehr
niedrigen Temperaturen und Vakuum - möglich zu sein. Mit Diamant-Sensoren
hoffen wir exakte Aufnahmen bereits bei Raumtemperaturen und innerhalb von
Zellengewebe machen zu können.
Die Arbeit auf diesem Gebiet überschreitet die Grenzen der reinen Physik und
bildet einen Schnittpunkt von Chemie, Biologie und Quantenoptik. Meine Aufnah-
me in die Akademie der Wissenschaften ermöglicht es mir, in einen Kreis von Wis-
senschaftler unterschiedlichster Disziplinen einzutreten, weshalb ich mich überaus
darauf freue, bei zahlreichen Projekten der Akademie mitwirken zu können.

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