Preisträgerinnen und Preisträger
Die Stern-Gerlach-Medaille ist die höchste Auszeichnung der DPG für herausragende Leistungen auf dem Gebiet der experimentellen Physik. Sie wird für Arbeiten aus dem gesamten Bereich der Physik vergeben. Die Auszeichnung besteht aus einer goldenen Medaille mit den Porträts von Otto Stern und Walther Gerlach und einer auf Pergament handgeschriebenen Urkunde.
2025
Prof. Dr. Klaus Blaum
Max-Planck-Institut für Kernphysik, Heidelberg
„In Würdigung seiner bahnbrechenden Entwicklungen der Penning-Ionenfallen zu spektroskopischen Präzisionsmessgeräten und deren Anwendungen für Tests der vier fundamentalen Wechselwirkungen, deren Symmetrien, der fundamentalen Konstanten und damit des Standardmodells der Teilchenphysik.“
Klaus Blaum wird für seine bahnbrechenden Weiterentwicklungen der Messtechnik an Penning-Ionenfallen gewürdigt, mit denen er die Genauigkeit der Messung von Massen, Ladungen und magnetischen Momenten von Teilchen, Antiteilchen und hochgeladenen Ionen um teilweise mehr als zwei Größenordnungen verbessert hat. Dies eröffnet die Möglichkeit, fundamentale Kräfte und Wechselwirkungen mit einer Genauigkeit zu untersuchen, die mit den größten Beschleunigeranlagen der Welt konkurriert und diese ergänzen kann.
Klaus Blaum studierte Physik an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz und wurde dort im Jahr 2000 promoviert. Nach Stationen an der GSI-Darmstadt, am CERN und als Helmholtz-Nachwuchsgruppenleiter in Mainz wurde er 2007 als Direktor an das Max-Planck-Institut für Kernphysik in Heidelberg berufen. Er wurde u.a. mit dem Gustav-Hertz- und dem Otto-Hahn-Preis ausgezeichnet und erhielt zwei ERC Advanced Grants.
Die Auszeichnung wird im März 2025 während der 88. Jahrestagung der DPG in Bonn verliehen.
2024
Prof. Dr. Immanuel Bloch
LMU München u. MPI für Quantenoptik
„In Würdigung seiner herausragenden Arbeiten auf dem Gebiet der Quantensimulationen mit ultrakalten Atomen in optischen Gittern. Seine Arbeit hat ein neues interdisziplinäres Feld der Quantenphysik eröffnet, das die theoretische Vielteilchenphysik stark korrelierter Systeme und grundlegende Konzepte der Quanteninformationswissenschaft mit dem Verständnis atomarer und molekularer Wechselwirkungen und experimentellen Techniken aus der Quantenoptik verbindet.“
Immanuel Bloch wird für seine Arbeiten über optische Gitter gewürdigt, in denen sich ultrakalte Atome ähnlich wie Elektronen in einem Festkörper verhalten. Beginnend mit der Beobachtung des Übergangs von Suprafluidität zum Mott-Isolator in optischen Gittern haben seine Arbeiten gezeigt, dass sehr komplexe Quanten-Vielteilchen-Eigenschaften von Materie mit quantenoptischen Methoden nachgewiesen und analysiert werden können. Sie waren damit bahnbrechend für das Feld der Quantensimulation.
Immanuel Bloch studierte Physik an der Universität Bonn und wurde nach einem Aufenthalt in Stanford 2000 an der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) promoviert. Im Anschluss war er Postdoc am Max-Planck-Institut für Quantenoptik (MPQ) in Garching und an der LMU und wurde 2003 auf eine C4-Professur an die Universität Mainz berufen. Seit 2008 ist er Direktor am MPQ und W3-Professor an der LMU.
Die Auszeichnung wird im März 2024 während der DPG-Jahrestagung in Berlin verliehen.
2023
Prof. Dr. Manfred Fiebig
ETH Zürich
„Für die Entwicklung und Anwendung der nichtlinearen Optik als Methode zur Visualisierung von ferroischen Zuständen. Er hat damit einen einzigartigen Zugang zu spezifischen Ordnungsformen eröffnet. Seine Forschung hat zu grundlegenden Fortschritten im Verständnis von ferroischen Zuständen und multiferroischen Materialien geführt.“
Manfred Fiebig hat mit der Methode der nichtlinearen und zeitaufgelösten Laserspektroskopie einen neuen Blick auf das Gebiet von Materialien mit spontaner langreichweitiger Ordnung eröffnet und aus dieser Perspektive das Konzept der ferromagnetischen Ordnung in Festkörpern grundlegend weiterentwickelt. Vor allem untersuchte Fiebig in bahnbrechenden Experimenten multiferroische Systeme mit gleichzeitiger magnetischer und elektrischer Ordnung. Diese werden als Materialklasse gesehen, in der magnetische Ordnung mit elektrischen Feldern beeinflusst werden kann - mit hohem Anwendungspotential in der Informationstechnologie.
Manfred Fiebig studierte Physik an der Universität Dortmund und wurde dort 1996 promoviert. Als JST Fellow war er 1997-1999 an der Universität Tokio tätig. Nach Stationen als Nachwuchsgruppenleiter in Dortmund, als Heisenberg-Stipendiat am Max-Born-Institut in Berlin und W2- und W3-Professuren an der Universität Bonn ist er seit 2011 Professor am Materials Department der ETH Zürich. Er ist Träger des Walter-Schottky-Preises 2006 und erhielt 2016 einen ERC-Advanced Grant.
Die Auszeichnung wurde im März 2023 während der DPG-Jahrestagung in Dresden verliehen.
2022
Dr. Frank Eisenhauer
Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics (MPE), Garching
„In Würdigung seiner bahnbrechenden Arbeiten zur Entwicklung und Nutzung von Instrumenten in der Infrarotastronomie und zur adaptiven Optik, die Teleskope mit innovativen Fähigkeiten ausgestattet haben. Er hat damit in führender Weise zu wissenschaftlichen Durchbrüchen beigetragen.“
Frank Eisenhauer wird für seine Pionierarbeit auf dem Gebiet der hochauflösenden Infrarotastronomie ausgezeichnet, die spektroskopische wie auch astrometrische Studien revolutioniert haben. Seit 20 Jahren ist er der kreative Leiter der Entwicklung von innovativen Instrumenten in der bodengebundenen Infrarotastronomie, z. B. SINFONI und GRAVITY am Very Large Telescope der ESO in Chile, mit Erkenntnissen über schwarze Löcher, aktive Galaxienkerne, Exoplaneten sowie Stern- und Galaxienentstehung.
Frank Eisenhauer wurde an der Ludwig-Maximilians-Universität München promoviert und beschäftigte sich schon damals mit der Entwicklung neuartiger astronomischer Instrumente. Seine Laufbahn setzte er am Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik (MPE) fort, wo er die Entwicklung großer astronomischer Instrumente und Experimente leitet, bedeutungsvoll u. a. für den Nobelpreis für Physik 2020.
Die Auszeichnung wurde während der DPG-Tagung im September 2022 in Regensburg verliehen.
2021
Prof. Dr. Dr. h.c. Joachim Ullrich
Physikalisch-Technische Bundesanstalt, Braunschweig
„In Würdigung seiner bahnbrechenden experimentellen Beiträge zur Atom- und Molekülphysik, insbesondere der Entwicklung und Anwendung von Reaktionsmikroskopen zur kinematisch vollständigen Erfassung von Wechselwirkungsprozessen mit Atomen und Molekülen.“
Joachim Ullrich ist ein Pionier auf dem Gebiet der Vielteilchen Koinzidenzmessungen von Elektronen und Fragmentionen aus den verschiedensten atomaren und molekulare Reaktionen. Seit seiner Doktorarbeit hat er die Entwicklung der COLTRIMS Reaktionsmikroskope vorangetrieben. In bahnbrechenden Experimenten hat er z. B. Elektronenkorrelationen in Atomen mit relativistischen Ionen und Laserpulsen untersucht. Seine visionären Ideen und einzigartigen Experimentaufbauten sind zentral für den Erfolg der Atomphysikprogramme an den Freie-Elektronenlasern in Hamburg, Japan und USA.
Joachim Ullrich studierte Physik Geophysik an der Goethe Universität in Frankfurt am Main, wo er 1987 bei Horst Schmidt-Böcking promoviert wurde. Nach Stationen an der GSI Darmstadt und der Kansas State University wurde er 1997 auf eine Professur in Freiburg berufen. 2001 wechselte als Direktor ans Max-Planck-Institut für Kernphysik in Heidelberg. Seit 2012 ist er Präsident der Physikalisch Technischen Bundesanstalt in Braunschweig.
Die Auszeichnung wurde während der DPG-Tagung Regensburg im September 2022 verliehen.
2020
Prof. Dr. Dieter Bimberg
Technische Universität Berlin
„Für seine Pionierarbeiten in der Physik von Halbleiter-Nanostrukturen, insbesondere von Quantenpunkten und darauf basierenden nanophotonischen und nanoelektronischen Bauelementen.“
Dieter Bimberg ist Wegbereiter auf dem Gebiet der Halbleiter-Nanostrukturen und steht für eine Vielzahl herausragender Entdeckungen zu deren Wachstum und elektronischer Struktur. Mit innovativen Messmethoden konnte er viele ihrer außergewöhnlichen elektronischen, optischen und elektrischen Eigenschaften erstmals beobachten. Dieses Grundlagenwissen hat es ihm ermöglicht, neuartige Konzepte für elektronische und photonische Bauelemente zu entwickeln, die u. a. die Energieeffizienz unseres Internets verbessern.
Dieter Bimberg studierte Physik in Tübingen und Frankfurt/M., wo er 1971 promoviert wurde. Anschließend baute er das Hochfeld-Magnetlabor der Max-Planck-Gesellschaft in Grenoble (Frankreich) mit auf. Nach einer Professur an der RWTH Aachen übernahm er 1981 den Lehrstuhl für Angewandte Physik an der TU Berlin. Zurzeit leitet er ein neues Zentrum für "Grüne Photonik" der Chinesischen Akademie der Wissenschaften in Changchun.
Die Auszeichnung wurde im Juni 2022 während einer Preisverleihungsveranstaltung in Bad Honnef überreicht.
2019
Prof. Dr. Peter Braun-Munzinger
GSI, Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung
„In Würdigung ihrer federführenden Arbeiten in der Entwicklung und Etablierung experimenteller Techniken sowie für ihre herausragenden Beiträge zur Interpretation von Schwerionenkollisionen und zum Verständnis der Phasenstruktur von Materie unter extremen Bedingungen.“
Johanna Stachel, Universität Heidelberg, und Peter Braun-Munzinger, GSI Darmstadt, werden für ihre gemeinsam erbrachten, herausragenden Forschungsleistungen in der Hochenergie- Schwerionenforschung geehrt. Nach Bau und Betrieb zentraler Detektoren der ALICE-Kollaboration am CERN gelang ihnen - nach ihrer Vorhersage des Anstiegs der J/Psi-Mesonenzahl als Signal für Deconfinement in heißer Materie - nun in der ALICE Kollaboration der Nachweis dieses Anstiegs.
Peter Braun- Munzinger wurde an der Universität Heidelberg promoviert. Er ging an die Universität Stony Brook, USA, wurde dort zum ordentlichen Professor berufen. Er folgte Mitte der 90er Jahre einem Ruf an die TH Darmstadt und übernahm von Rudolf Bock die Leitung des Bereiches Relativistische Schwerionenexperimente an der GSI und forscht seitdem am CERN. Er ist Träger des Lise-Meitner-Preises der European Physical Society (EPS).
Die Auszeichnung wurde im März 2019 während der DPG-Jahrestagung in Rostock überreicht.
Prof. Dr. Johanna Stachel
Physikalisches Institut /
Universität Heidelberg
„In Würdigung ihrer federführenden Arbeiten in der Entwicklung und Etablierung experimenteller Techniken sowie für ihre herausragenden Beiträge zur Interpretation von Schwerionenkollisionen und zum Verständnis der Phasenstruktur von Materie unter extremen Bedingungen.“
Johanna Stachel, Universität Heidelberg, und Peter Braun-Munzinger, GSI Darmstadt, werden für ihre gemeinsam erbrachten, herausragenden Forschungsleistungen in der Hochenergie-Schwerionenforschung geehrt. Nach Bau und Betrieb zentraler Detektoren der ALICE-Kollaboration am CERN gelang ihnen - nach ihrer Vorhersage des Anstiegs der J/Psi-Mesonenzahl als Signal für Deconfinement in heißer Materie - nun in der ALICE Kollaboration der Nachweis dieses Anstiegs.
Johanna Stachel wurde an der Universität Mainz promoviert und ging dann als Postdoktorandin an die Universität Stony Brook, USA. Ihre Entdeckung des hydrodynamischen Flusses der Kernmaterie am Alternating Gradient Synchrotron (AGS) in Brookhaven führte rasch zur ordentlichen Professur. Mitte der 90er Jahre folgte sie einem Ruf an die Universität Heidelberg. Sie war Präsidentin der DPG, erhielt den Lise-Meitner-Preis der European Physical Society (EPS) und ist Trägerin des Bundesverdienstkreuzes.
Die Auszeichnung wurde im März 2019 während der DPG-Jahrestagung in Rostock überreicht.
Interview: Prof. Dr. Johanna Stachel und Prof. Dr. Peter Braun-Munzinger
2018
Prof. Dr. Karsten Danzmann
MPI für Gravitationsphysik Hannover
„Für seine entscheidenden Beiträge zur Entwicklung von Gravitationswellendetektoren. Seine bahnbrechenden Arbeiten haben den direkten Nachweis von Gravitationswellen ermöglicht und damit eine neue Ära astrophysikalischer Forschung eingeleitet.“
Karsten Danzmann wird für den erstmaligen direkten Nachweis von Gravitationswellen ausgezeichnet. Dieser Nachweis ist ein gemeinsamer Erfolg der einschlägigen Forschergemeinde weltweit. Nach ersten Versuchen mit tonnenschweren Zylinderantennen-Detektoren wurde ab etwa 1970 der Nachweis durch Laser-Interferometer erforscht. Seit 1990 ist Danzmann maßgeblich an der Entwicklung dieser letztendlich erfolgreichen Detektoren beteiligt, die zum diesjährigen Nobel-Preis geführt haben.
Karsten Danzmann, Jahrgang 1955, studierte Physik in Clausthal und Hannover und promovierte 1980. Nach Tätigkeiten an der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt, der Stanford University als Assistant Professor und seit 1990 als Leiter der Gruppe am Max-Planck-Institut für Quantenoptik in Garching, die das Ziel hatte, Gravitationswellen nachzuweisen, wurde er 1993 Professor in Hannover. Seit 2002 ist er dort Direktor am Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik.
Die Auszeichnung wurde im März 2018 während der DPG-Jahrestagung in Erlangen überreicht.
2017
Prof. Dr. Laurens W. Molenkamp
Physikalisches Institut / Universität Würzburg
„Für die experimentelle Beobachtung des topologischen Isolatorzustands in HgTe-Quantentöpfen, eines neuen Zustands der kondensierten Materie. Seine bahnbrechenden Arbeiten haben die Basis für das neue Forschungsgebiet der topologischen Quantenmaterialien gelegt und eröffnen faszinierende Anwendungen.“
Laurens W. Molenkamp ist einer der weltweit führenden Experimentalphysiker auf dem Forschungsgebiet des Quantentransports neuartiger Materialen. Hierbei hat er sich insbesondere durch wegweisende Arbeiten zu den physikalischen Eigenschaften topologischer Isolatoren ausgezeichnet. Dieses Forschungsfeld hat durch seine Pionierarbeit, die zur Entdeckung des Quanten Spin Hall Effekts führte, eine stürmische Entwicklung erfahren, die nach wie vor zu wichtigen Erkenntnissen führt.
Laurens W. Molenkamp studierte Chemie an der Universität Groningen in den Niederlanden, wo er im Jahr 1985 in der physikalischen Chemie promoviert wurde. Anschließend verbrachte er zunächst fast zehn Jahre als Wissenschaftler am Philips Forschungslabor in Eindhoven in den Niederlanden. Im Jahr 1994 wurde er zunächst an die RWTH Aachen berufen. Seit 1999 lehrt und forscht er an der Universität Würzburg.
Die Auszeichnung wurde im März 2017 während der DPG-Jahrestagung in Münster überreicht.
2016
Prof. Dr. Werner Hofmann
MPI für Kernphysik Heidelberg
„In Würdigung seiner entscheidenden Beiträge zur Etablierung der TeV Gammastrahlungsastronomie, basierend auf der Entwicklung abbildender Cherenkov-Teleskope in den Experimenten HEGRA und H.E.S.S.. Damit wurde ein neues Fenster ins Universum geöffnet und kosmische Quellen extrem hochenergetischer Teilchen entdeckt.“
Werner Hofmann ist einer der international führenden Wissenschaftler auf dem Gebiet der Hochenergie-Astrophysik. Die unter seiner Leitung gebauten High Energy Stereoscopic System (H.E.S.S.)-Teleskope ermöglichten bahnbrechende Bilder unserer Galaxis in einem neuen Bereich des elektromagnetischen Spektrums, und die detaillierte Beobachtung hochenergetischer kosmischer Gammaquellen wie supermassiver Schwarzer Löcher, Pulsare und Supernovae. Als Sprecher des Cherenkov Telescope Array (CTA)-Konsortiums prägt er maßgeblich die Zukunft dieses Forschungsfeldes.
Werner Hofmann studierte Physik an der Universität Karlsruhe und habilitierte sich 1980 an der Universität Dortmund. Nach einem Forschungsaufenthalt am Lawrence Berkeley Laboratory und einer Professur an der University of Berkeley wurde er 1988 als Direktor an das Max-Planck-Institut für Kernphysik nach Heidelberg berufen und ist zugleich Honorarprofessor an der Universität Heidelberg.
Die Auszeichnung wurde im März 2016 während der DPG-Jahrestagung in Regensburg überreicht.
2015
Prof. Dr. Karl Jakobs
Universität Freiburg
„Für seine herausragende Rolle und seinen immensen Einsatz, die zu der epochalen Entdeckung des Higgs-Teilchens führten. Seine Beiträge zur Entwicklung von Detektoren für hochenergetische Teilchenkollisionen sowie seine richtungsweisenden Ideen zu Experimentiertechniken und Analysestrategien bei der Higgs-Suche spielten eine Schlüsselrolle für den überzeugenden Nachweis dieses fundamentalen Teilchens. Diese Entdeckung ist ein Meilenstein für das Verständnis des Aufbaus der Materie.“
Die Entdeckung des Higgs-Bosons am Large Hadron Collider (LHC) des CERN im Jahre 2012 ist eines der wichtigsten Ergebnisse der heutigen Physik. Mit seinen Ideen und seinem Engagement hat Karl Jakobs in den vergangenen zwanzig Jahren seine gesamte Forschungskraft darauf ausgerichtet, eines der großen Experimente – ATLAS – am Beschleunigerzentrum aufzubauen und die physikalischen Ziele zu definieren. In den Jahren 1997 bis 2002 war er Leiter der Higgs-Arbeitsgruppe der ATLAS-Kollaboration. Seine Berechnungen waren wesentlich für die Ausrichtung der Suche nach dem letzten fehlenden Element des Standardmodells der Teilchenphysik und trugen entscheidend zum Auffinden dieses Teilchen bei. Von 2006 bis 2008 war Karl Jakobs Koordinator der physikalischen Analyse der im Experiment gewonnenen Daten, die im Jahre 2011 zu ersten Anzeichen für die Existenz des Higgs-Bosons und im Jahr 2012 – zeitgleich mit dem CMS-Experiment – zu seiner endgültigen Entdeckung führten.
Karl Jakobs hat in Bonn und Heidelberg Physik studiert. Nach der Promotion 1988 über die Erzeugung geladener W-Bosonen im UA2-Experiment am europäischen Teilchenbeschleunigerzentrum CERN bei Genf war er dort bis 1991 Fellow. Nach fünf Jahren als Post-Doc am Max-Planck-Institut für Physik in München wurde er 1996 Professor an der Universität Mainz und im Jahr 2003 an die Universität Freiburg berufen.
Die Auszeichnung wurde im März 2015 während der DPG-Jahrestagung in Berlin überreicht.
2014
Prof. Dr. Gerhard Abstreiter
Walter Schottky Institute and Physics Department, TU München
„Für seine grundlegenden Arbeiten zu niederdimensionalen Elektronensystemen in Halbleiterheterostrukturen und Halbleiternanostrukturen, die die Basis für das Verständnis von Halbleiterquantenstrukturen gelegt haben und Meilensteine für konkrete Anwendungen in heutigen Bauelementen der Mikro- und Nanoelektronik darstellen.“
Gerhard Abstreiter hat das Gebiet der niederdimensionalen Elektronensysteme in breiter und außerordentlich vielfältiger Hinsicht begründet und weltweit anerkannte Pionierarbeit in diesem Gebiet geleistet. Dies gilt für die ersten Bestimmungen der Ladungsträgereigenschaften in Silizium MOS-Systemen ebenso wie für seine bahnbrechenden Erkenntnisse, dass sich in Silizium-Germanium durch Verspannung hochbewegliche Elektrongase erzeugen lassen. Abstreiter ist auch einer der Erfinder des Heterostruktur-Feldeffekt-Transistors, und er hat das Gebiet der Halbleiter-Quantenpunkte durch den ersten Nachweis der diskreten Schalenstruktur der Elektronen und Exzitonen begründet und mit vielen weiteren Pionierarbeiten zur Blüte gebracht.
Gerhard Abstreiter studierte Physik an der der TU München und wurde dort 1975 auch promoviert. Nach seiner Habilitation im Jahr 1984 in experimenteller Physik an der TU München hatte er eine Gastprofessur an der Universität Innsbruck inne. Seit 1987 ist Abstreiter Professor für experimentelle Halbleiterphysik und Direktor am Walter Schottky Institut, Garching (TU München). Für seine Leistungen auf dem Gebiet der Halbleiterphysik und Nanowissenschaften wurde Gerhard Abstreiter vielfach ausgezeichnet. Er bekleidet eine Reihe von Ehrenämtern in nationalen und internationalen Gremien.
Die Auszeichnung wurde im März 2014 während der DPG-Jahrestagung in Berlin überreicht.
2013
Prof. Dr. Wolfgang Dieter Pohl
Universität Basel
„Für die Entwicklung der optischen Nahfeldmikroskopie. Damit gelang es erstmals, bei mikroskopischen Abbildungen eine räumliche Auflösung weit unterhalb der Beugungsgrenze zu erhalten. Mit diesen Arbeiten hat er das Forschungsgebiet der Nahfeldoptik begründet und die daraus hervorgegangenen Gebiete der Nanooptik, der Plasmonik und der optischen Antennen mitbegründet.“
Dieter Pohl hat entscheidende Pionierarbeit bei der Entwicklung der Nahfeldmikroskopie geleistet. Damit gelang es ihm zu zeigen, dass es möglich ist, die Grenzen der klassischen Optik zu durchbrechen und die klassische Beugungsgrenze umgangen werden kann. Er hat schon früh die Analogie zwischen der Nahfeldoptik und der traditionellen Antennentheorie erkannt. Seine Arbeiten haben Forscherinnen und Forscher auch über das Gebiet der Nahfeldoptik hinaus inspiriert, die moderne Optik und Photonik wesentlich beeinflusst und neue Forschungsgebiete erschlossen.
Dieter Pohl studierte an der Universität Stuttgart, wo er unter Leitung von Prof. W. Kaiser eine der ersten Laser in Deutschland entwickelte. Nach seiner Promotion und Habilitation an der TU München verbrachte er den größten Teil seiner wissenschaftlichen Karriere am IBM Forschungslabor in Rüschlikon, Schweiz, wo er im Gebiet der Laserphysik, der nichtlinearen Optik, der optischen Datenspeicherung, und der Rasterprobenmikroskopie herausragende Ergebnisse erzielte. 1998 wechselte er an die Universität Basel, wo er die Arbeiten in der Nahfeldoptik für weitere 10 Jahre fortsetzte.
Die Auszeichnung wurde im März 2013 während der DPG-Jahrestagung in Dresden überreicht.
2012
Prof. Dr. Rainer Blatt
Institut für Experimentalphysik / Universität Innsbruck
„Für seine Arbeiten auf den Gebieten der Metrologie und Quanteninformationsverarbeitung mit elektromagnetisch gespeicherten Ionenkristallen. Die experimentelle Demonstration grundlegender Bausteine und Algorithmen eines Quantenprozessors, die Teleportation von Quantenzuständen der Materie, die erste Realisierung eines Quantenbytes und die Simulation von Quantensystemen haben neue wissenschaftliche Forschungsgebiete eröffnet und den Weg in eine zukünftige Quantentechnologie gewiesen. “
Ein zukünftiger Quantencomputer profitiert von spezifischen Eigenschaften der Quantenmechanik und ermöglicht damit Algorithmen, die in der klassischen Informationsverarbeitung nicht möglich sind. In Aufsehen erregenden Experimenten konnte Rainer Blatt zeigen, dass sich lineare Kristalle aus gefangenen Ionen eine einzigartige experimentelle Plattform bieten, um Quantenbits einzuschreiben, zu verarbeiten und zu lesen. Alle quantenlogischen Operationen werden in einer komplexen Abfolge von Laserpulsen verwirklicht. Ein prominentes Beispiel für Quantenalgorithmen stellt die Teleportation dar. Rainer Blatt und seiner Gruppe gelang es, verschränkte Zustände zu erzeugen und für Quanten-Algorithmen zu nutzen. Beginnend mit 2 Ionen, über 8 Ionen in einem Quanten-Byte im Jahr 2008, liegt der aktuelle Rekord nun bei 14 verschränkten Ionen. Das hochaktuelle Gebiet der Quantensimulation baut auf den ursprünglichen Ideen von Richard Feynman auf und zielt darauf ab, komplexe Vielteilchen-Quantensysteme zu verstehen, indem man Zustände und Dynamik an einem wohl-kontrollierten Quantensystem nachahmt. Aktuelle Experimente zeigen, dass Kristalle gefangener Ionen in einem digitalen Quantensimulator eingesetzt werden können. Kann der Quantenzustand von Vielteilchen- Systemen maßgeschneidert werden, dann eröffnen sich Anwendungen dieser Quantentechnologien für zukünftige Atomuhren, bei denen die Verschränkung der Ionen genutzt wird, um eine noch höhere Genauigkeit zu erreichen. Die Arbeiten aus der Gruppe um Rainer Blatt in Innsbruck haben Forscher auch über das Gebiet der Quantenoptik und Quanteninformation hinaus inspiriert und strahlen aus in das Gebiet der ultrakalten Atome und der Festkörperphysik. Seine Arbeiten legen eine Basis für die zukünftige technologische Nutzung von Quanteninformation.
Rainer Blatt studierte an der Univ. Mainz und promovierte dort bei Prof. Günter Werth. Nach Forschungsaufenthalten in Boulder, USA, bei John L. Hall und Berlin arbeitete er bei Prof. Peter Toschek als Assistent in Hamburg. 1994 wurde er auf eine Professur in Göttingen berufen und ist seit 1995 am Institut für Experimentalphysik der Univ. Innsbruck. Seit 2003 leitet er als einer der wissenschaftlichen Direktoren das neugegründete Institut für Quantenoptik und Quanteninformation der Österreichischen Akademie der Wissenschaften.
Die Auszeichnung wurde im März 2012 während der DPG-Jahrestagung in Berlin überreicht.
2011
Prof. Dr. Günter Wolf
DESY Hamburg
„Für seine herausragende Rolle bei der Konzeption und Durchführung von Experimenten zur Streuung von Elektronen an Positronen und an Protonen, die unter anderem zur Entdeckung des Gluons, dem Feldquant der starken Wechselwirkung, führten. Seine Entdeckungen haben das Verständnis der fundamentalen Bausteine der Materie entscheidend geprägt. Über viele Jahrzehnte hat Herr Professor Wolf durch seine wegweisende Ideen Schlüsselexperimente der Teilchenphysik initiiert und zum Erfolg geführt. Seine Urteilsfähigkeit und seine Leistungen als Wissenschaftler machen ihn zu einer international hochgeschätzten Persönlichkeit, die für viele junge Physiker zum Vorbild geworden ist.“
Klebstoff der Kernmaterie: Der Hamburger Teilchenphysiker Günter Wolf erhält die „Stern-Gerlach-Medaille“, die höchste Auszeichnung der Deutschen Physikalischen Gesellschaft für Experimentelle Physik. Der 73-jährige Wissenschaftler hat mit seiner Tätigkeit am Deutschen Elektronen-Synchrotron DESY die Entwicklung der Teilchenphysik nachhaltig geprägt. Insbesondere war Wolf an der Entdeckung des „Gluons“ maßgeblich beteiligt. Dieses Elementarteilchen überträgt das zwischen den kleinsten Materiebausteinen – den „Quarks“ – wirkende Kraftfeld. Fachleute sprechen in diesem Zusammenhang von der „Starken Wechselwirkung“. Indirekt sorgt das Gluon auch für die Stabilität von Atomkernen; es ist gewissermaßen der Klebstoff, der die Kernmaterie und damit die Welt im Innersten zusammenhält. Das Gluon ist ein wichtiger Baustein im Theoriegebäude der Teilchenphysik. Die Entdeckung des Gluons gilt daher als herausragendste Leistung in der rund 50-jährigen Geschichte des Forschungszentrums DESY.
Die Auszeichnung wurde im März 2011 während der DPG-Jahrestagung in Dresden überreicht.
2010
Prof. Dr. Horst Schmidt-Böcking
Universität Frankfurt
„Die Stern-Gerlach Medaille 2010 wird Herrn Prof. Horst Schmidt-Böcking in Anerkennung seiner bahnbrechenden Leistungen bei der Entwicklung der „Cold Target Recoil Ion Momentum Spectroscopy“ (COLTRIMS)-Methode verliehen. Diese Arbeiten ermöglichten einen völlig neuartigen Einblick in die innere Dynamik von atomaren und molekularen Reaktionen. Die COLTRIMS-Methode und die hieraus hervorgegangenen „Reaktions-Mikroskope“ besitzen in ihrer Anwendung eine enorme Ausstrahlung auch auf viele andere Bereiche der Physik, von der Atom- und Molekülphysik bis hin zur Oberflächenphysik.“
Teilchen unter der Lupe: Horst Schmidt-Böcking von der Universität Frankfurt am Main erhält die „Stern-Gerlach-Medaille“, die wichtigste Auszeichnung der Deutschen Physikalischen Gesellschaft für experimentelle Physik. Der 70-jährige Physikprofessor wird für die die Entwicklung eines Messverfahrens ausgezeichnet, das detaillierte Einblicke in das Innenleben von Atomen und Molekülen liefert. Die COLTRIMS genannte Technik, deren Anfänge in den 1980er Jahren liegen, ermöglicht es, das Auseinanderbrechen von Atomen und Molekülen mit großer Genauigkeit zu vermessen und damit die Bewegungen der beteiligten Elektronen und Atomkerne nachzuweisen. Damit konnten erstmals nicht nur die Energien einzelner Teilchen erfasst, sondern das komplexe Zusammenwirken mehrerer Elektronen und Kerne als Ganzes untersucht werden. Wichtige Naturphänomene, etwa das Knüpfen chemischer Bindungen, beruhen auf dem Zusammenspiel solcher Teilchenbewegungen. Die von Schmidt-Böcking eingeführte Methode kommt insbesondere in der Atom-, der Molekül- und in der Oberflächenphysik zum Einsatz und hat daher Ausstrahlung auf viele Teilgebiete der Physik. Heute zählen COLTRIMS-Apparaturen zur Standardausrüstung von Forschungslabors in aller Welt.
Die Auszeichnung wurde im März 2010 während der DPG-Jahrestagung in Bonn überreicht.
2009
Prof. Dr. Friedrich Wagner
Ernst-Moritz-Arndt Universität Greifswald
„Damit sollen seine Arbeiten in der Hochtemperaturplasmaphysik und Fusionsforschung, vor allem die Entdeckung selbstorganisierender Transportbarrieren (H-Mode) gewürdigt werden, die wegweisend für die Beherrschung von Fusionsplasmen sind.“
Künstliches Sonnenfeuer: Professor Friedrich Wagner erhält die „Stern-Gerlach-Medaille“, die wichtigste Auszeichnung der DPG für experimentelle Physik, für seine Beiträge zur Plasma- und Fusionsforschung. Diese Arbeiten drehen sich um die Zielstellung, die auf der Sonne stattfindende Kernfusion in einem Kraftwerk nachzuahmen und als Energiequelle zu nutzen. Mit der „H-Mode“ entdeckte Wagner einen Betriebsmodus, der wesentlich ist, um das künstliche Sonnenfeuer in Gang zu halten. Sein Befund machte nicht nur den Testreaktor ITER möglich, sondern lässt auch künftige Fusionskraftwerke realistisch erscheinen. Unsere Sonne ist ein riesiger Feuerball, dessen Leuchtkraft durch die Verschmelzung von Atomkernen in Gang gehalten wird. Diese Methode der Energiegewinnung auf technischem Wege nutzbar zu machen, ist das Ziel der Fusionsforscher. Zum Zünden des künstlichen Sternenfeuers muss der Brennstoff – ein gasähnliches, „Plasma“ genanntes Gemisch aus elektrisch geladenen Teilchen – mittels Magnetfeldern eingeschlossen und auf viele Millionen Grad Celsius erhitzt werden. Diese Aufgabe ist zwar prinzipiell gelöst. Ein zentrales Problem bleibt jedoch, dass der eingeschlossene Feuerball über seinen Rand Wärme verliert, wodurch die Brennbedingungen nur kurzzeitig bestehen bleiben. Hier setzen die Arbeiten von Friedrich Wagner an: Mit der „High-confinement Mode“ (kurz „H-Mode“) stieß er 1982 auf einen Plasmazustand mit einem besonders günstigen Energieeinschluss. Dabei entstehen durch Strömungen im Plasma „selbstorganisierende Transportbarrieren“, die den unerwünschten Wärmeverlust unterdrücken. Anfang der 1980er Jahre war die Fusionsforschung ins Stocken geraten. Wagners Entdeckung brachte in dieser kritischen Phase einen neuen Aufschwung. Erst damit gelang es Ende der 1990er Jahre in der europäischen Versuchsanlage JET, eine nennenswerte Fusionsleistung zu erzeugen. Und auch der internationale Testreaktor ITER, der nun in Frankreich entsteht, beruht auf dem Betriebszustand der „H-Mode“.
Friedrich Wagner ist Professor an der Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald, Direktor am Max-Planck-Institut für Plasmaphysik und seit April 2007 auch Präsident der Europäischen Physikalischen Gesellschaft (EPS).
Die Auszeichnung wurde im März 2009 während der DPG-Jahrestagung in Hamburg überreicht.
2008
Prof. Dr. Konrad Kleinknecht
Johannes-Gutenberg-Universität Mainz und LMU München
„In Würdigung seiner führenden Rolle in eleganten Präzisionsexperimenten, insbesondere zur Verletzung der CP-Symmetrie im Ko-System. Die Experimente haben Schlüsselinformationen zum Standardmodell der Teilchenphysik geliefert und auch wesentlich zur Kosmologie beigetragen. Diese Errungenschaften basieren nicht zuletzt auf seinen grundlegenden Entwicklungen auf dem Gebiet von Teilchendetektoren.“
Materie und Antimaterie: Konrad Kleinknecht erhält die „Stern-Gerlach-Medaille“ für seine Beiträge zur Physik der Elementarteilchen. Der Mainzer Wissenschaftler hat am Beispiel kurzlebiger Teilchen – den „K-Mesonen“ – die unterschiedliche Wirkung der Naturkräfte auf Materie und Antimaterie erforscht. Seine Erkenntnisse haben wichtige Konsequenzen für unsere Vorstellung von den Geschehnissen nach dem „Urknall“, aus dem vor rund 14 Milliarden Jahren das Universum hervorging.
Unter Kleinknechts wissenschaftlichen Leistungen ist an erster Stelle die Erforschung der Verletzung der CP-Symmetrie – kurz: CP-Verletzung – zu nennen. Dieses Phänomen, 1964 von US-amerikanischen Wissenschaftlern beim Zerfall von Elementarteilchen entdeckt, ist Beleg für eine Laune der Natur: auf subtile Weise unterscheidet sie zwischen Materie und Antimaterie. Doch zunächst war es ungewiss, ob dieser Effekt durch eine der bekannten Naturkräfte erklärt werden konnte. Es war 1988, als am Genfer Forschungszentrum CERN unter Kleinknechts Federführung erstmals Hinweise dafür gefunden wurden, dass sich die „CP-Verletzung“ auf die bekannte „Schwache Wechselwirkung“ zurückführen lässt. Diese Ergebnisse wurden seitdem durch weitere Untersuchungen bestätigt, an denen Kleinknecht wiederum maßgeblich beteiligt war. Die „Schwache Wechselwirkung“, eine Naturkraft, die auch für eine bestimmte Spielart der Radioaktivität verantwortlich ist, wirkt demnach auf Teilchen und Antiteilchen in unterschiedlicher Weise – was sich in der „CP-Verletzung“ äußert. Dass die Natur zwischen Materie und Antimaterie unterscheidet, beeinflusst unser Bild vom Anbeginn des Universums. Im „Urknall“ entstand gleich viel Materie und Anti-Materie. Wenn sich Teilchen und Antiteilchen beim Aufeinandertreffen anschließend zu reiner Energie vernichtet hätten, hätte aus dem dichten Gedränge des Urfeuers allerdings ein Kosmos ohne Materie hervorgehen müssen: durchflutet von Licht und ohne Menschen. Dies trifft offensichtlich nicht zu, denn die Materie ist heute eindeutig in der Überzahl. Über die Ursache dieses Ungleichgewichts wird immer noch spekuliert. Lange Zeit vermutete man dahinter die bei „K-Mesonen“ beobachtete Symmetrieverletzung. Inzwischen ist jedoch klar geworden, dass allein dieses Phänomen, zu dessen Erforschung Konrad Kleinknecht maßgeblich beigetragen hat, bei weitem noch nicht ausreicht, um das Verschwinden der Antimaterie und den Überschuss der Materie zu erklären.
Die Auszeichnung wurde im März 2008 während der DPG-Jahrestagung in Berlin überreicht.
2007
Prof. Dr. Peter Grünberg (verstorben)
FZ Jülich
„In Würdigung seiner Entdeckung der Austauschkopplung in magnetischen Schichtsystemen und dem Riesenmagnetowiderstand. Diese Arbeiten initiierten das Forschungsgebiet Spinelektronik und führten zu revolutionären Fortschritten im Bereich der Magnetspeicher.“
Speicherriesen: Peter Grünberg (Jahrgang 1939) erhält die Auszeichnung für seine Arbeiten über magnetische Schichtsysteme, insbesondere für die Entdeckung des Riesenmagnetowiderstands. Seine Forschungsergebnisse setzten eine Revolution im Bereich der Magnetspeicher in Gang, die bis heute andauert.
Dass Computer-Festplatten mit jeder neuen Generation immer mehr Bits und Bytes aufnehmen, geht auf verschiedene Entwicklungen zurück: Einerseits gelingt es, die Information immer dichter, also in Gestalt immer kleinerer magnetischer Strukturen auf die Datenträger zu packen. Andererseits werden immer empfindlichere Sensoren konstruiert, die das schwache Magnetfeld der winzigen Informationsblöcke erfassen können. Derartige Leseköpfe beruhen maßgeblich auf dem „Riesenmagnetowiderstand“, der 1988 von Peter Grünberg in Jülich und davon unabhängig von Albert Fert in Paris entdeckt wurde. Das auch als „Giant Magnetoresistance“ (GMR) bekannte Phänomen zeigt sich in Festkörpermaterialien, deren Aufbau einem Schichtkuchen ähnelt. Metalle wie Eisen und Kupfer sind dabei in enger Folge übereinander gestapelt. Der Clou: Ein solches Schichtsystem reagiert auf winzige Schwankungen eines Magnetfeldes mit einer drastischen Änderung des elektrischen Widerstands, was ein deutliches Messsignal hervorruft. Ein mit GMR-Technik ausgestatteter Lesekopf ist deshalb in der Lage, feinste Nuancen im magnetischen Muster einer Festplatte und somit kleinste Datenstrukturen zu erkennen. Eine wesentliche Rolle spielt beim Riesenmagnetowiderstand der so genannte „Spin“ – der Drall der durch das Schichtsystem huschenden Elektronen. Die Erkenntnis über dessen Bedeutung für elektronische Transportphänomene führte inzwischen zur boomenden Disziplin der „Spintronik“. Und so arbeiten heute, rund zwanzig Jahre nach Grünbergs Entdeckung, Forscher aus aller Welt an Computer-Bauteilen, die den Spin des Elektrons zum Speichern und Verarbeiten digitaler Daten nutzen.
Die Auszeichnung wurde im März 2007 während der DPG-Jahrestagung in Regensburg überreicht.
2006
Prof. Dr. Erich Sackmann (verstorben)
TUM
„In Anerkennung seiner bahnbrechenden Resultate zum Verständnis der Dynamik von Membranen und Biopolymer-Netzwerken, der mechanischen Eigenschaften von Membranen sowie der Zell-Oberflächenwechselwirkung. Damit hat er die Physik der Biosysteme begründet.“
Physik der Membranen: Erich Sackmann gilt als Pionier der Biophysik – hierzulande und international. Der Münchner hat sein Lebenswerk der Erforschung zellulärer Vorgänge auf der Basis physikalischer Prinzipien gewidmet. Ein Schwerpunkt seiner Arbeit ist die Zellmembran: jene elastische Hülle aus nicht wasserlöslichen organischen Molekülen, die die Zelle von ihrer Umgebung abgrenzt und gleichzeitig den Durchgang gewisser Substanzen zulässt. Sie ist zentraler Baustein der Architektur jedes Organismus: An der Zellmembran lösen sich Zellen bei der Teilung voneinander, durch die Membran kommunizieren Zellen miteinander und bilden so ein komplexes Gesamtgewebe. Herr Sackmann konnte zeigen, dass physikalische Eigenschaften der Zellmembran, wie z.B. ihre Elastizität, wesentlich für die Regulation physiologischer Prozesse in der Zelle sind. Seine Münchner Arbeitsgruppe ist die "Wiege" für die Entwicklung von Methoden und die quantitative experimentelle Analyse biophysikalischer Vorgänge, wie sie inzwischen weltweit in zahlreichen Gruppen imitiert und weiterentwickelt werden.
Die Auszeichnung wurde im März 2006 während der DPG-Jahrestagung in München überreicht.
2005
Prof. Dr. Bogdan Povh (verstorben 2024)
MPI Heidelberg
„Für seine hervorragenden Arbeiten zur starken Wechselwirkung in der komplexen Umgebung von Atom-kernen, insbesondere zur Spektroskopie der Hyperkerne. Povh und seine Mitarbeiter entwickelten die wegweisende Methode der rückstoßfreien Produktion von Hyperonen. Einmal im Atomkern gebunden, können diese Teilchen als "Sonden" zur Untersuchung der Kernbausteine genutzt werden. Povhs Beiträge haben über die Hyperkern-Spektroskopie hinaus in vielfältiger Weise zur Entwicklung der Kern- und Teilchenphysik der vergangenen vierzig Jahre beigetragen.“
Die Auszeichnung wurde im März 2005 während der DPG-Jahrestagung in Berlin überreicht.
2004
Prof. Dr. Frank Steglich
Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe, Dresden
„Für die bahnbrechende Entdeckung einer besonderen Form der Supraleitung ("Schwere-Fermionen-Supraleitung") und seine Beiträge zur Physik der kondensierten Materie, insbesondere zum Magnetismus und zur Supraleitung "stark korrelierter" Elektronensysteme.“
Die Auszeichnung wurde im März 2004 während der DPG-Frühjahrstagung in Regensburg überreicht.
2003
Prof. Dr. Reinhard Genzel
Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik, Garching
„Für die zielstrebigen, originellen und einflussreichen Beiträge zur instrumentellen Entwicklung in der Infrarot-Astronomie und adaptiven Optik, die insbesondere bahnbrechende Beobachtungen zur Physik des galaktischen Zentrums erlaubt haben.“
Die Auszeichnung wurde im März 2003 während der DPG-Frühjahrstagung in Hannover überreicht.
2002
Prof. Dr. Jan Peter Toennies
Max-Planck-Institut für Strömungsforschung, Göttingen
„In Würdigung seiner herausragenden und international wegweisenden Arbeiten auf den Gebieten der Oberflächen- und Clusterphysik, insbesondere zur Streuung von Helium-Atomstrahlen an Oberflächen, und zur Spektroskopie an Helium-Nanotröpfchen.“
Die Auszeichnung wurde im März 2002 während der DPG-Frühjahrstagung in Leipzig überreicht.
2001
Prof. Dr. Dr. Achim Richter
Technische Universität Darmstadt
„In Würdigung seiner umfassenden Beiträge zur Kernstrukturphysik, insbesondere für die Entdeckung der Scherenmode als kollektive Kernanregung. Herr Richter und sein Team haben im universitären Umfeld in exemplarischer Weise zur Entwicklung neuer experimenteller Methoden und zu ihrer Anwendung außerhalb der Kernphysik beigetragen.“
Die Auszeichnung wurde im März 2001 während der DPG-Frühjahrstagung in Hamburg überreicht.
2000
Prof. Dr. Theodor W. Hänsch
1999
Prof. Dr. Siegfried Hunklinger
1998
Prof. Dr. Herbert Walther (verstorben 2006)
1997
Prof. Dr. Peter Armbruster (verstorben)
1996
Prof. Dr. Heinz Maier-Leibnitz (verstorben 2000)
1995
Prof. Dr. Joachim Trümper
1994
Prof. Dr. Wolfgang Kaiser
1993
Prof. Dr. Klaus Winter
1992
Dr. Wolfgang Krätschmer
1991
Prof. Dr. Dirk Dubbers
Prof. Dr. Walter Mampe
1990
Prof. Dr. Horst Keller
1989
Prof. Dr. Manfred Faubel
1988
Prof. Dr. Erich Gerdau