IAT ScienceCast - Einblicke in Naturwissenschaft und Technik aus dem Klostersaal Traunkirchen

Impulsvortrag von Dr. Johannes Kofler beim IAT TechDay'25

Die Quantenmechanik ist eine der fundamentalen Theorien für die Beschreibung der Natur und feierte 2025 ihren 100. Geburtstag. Ihre Konsequenzen für unser Weltbild sind gravierend, weil sie einen radikalen Bruch mit den Gesetzen der klassischen Physik verlangt. Dieser Vortrag beinhaltet eine kurze Einführung in die seltsame Welt der Quanten und erklärt quantenmechanische Grundbegriffe. Zum Schluss werden die beiden wichtigsten Entwicklungen im neuen Feld der Quanteninformation – Quantenkryptographie und Quantencomputer – vorgestellt.

Zur Person

Seit 2023 ist Dr. Johannes Kofler Senior Lecturer für „Quantum Information & Learning“ am Institut für Integrierte Schaltungen und Quantum Computing der JKU Linz. Nach seinem Studium der Technischen Physik promovierte er in theoretischer Quantenphysik an der Universität Wien und beschäftigte sich als Postdocs bei Anton Zeilinger (Universität Wien) und Ignacio Cirac (Max-Planck-Institut für Quantenoptik, Garching/München), mit den Grundlagen der Quantenmechanik und der Quanteninformation. Von 2018 bis 2023 war er wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Gruppe von Sepp Hochreiter am Institut für Maschine Learning der JKU Linz, wo er Deep-Learning-Methoden auf Probleme der Quantenphysik und Astronomie anwendete.

Die Folien zum Vortrag finden Sie unter:
https://www.akademietraunkirchen.com/iat-science-cast-folge-09-von-den-anfaengen-der-quantenmechanik-bis-zur-zweiten-quantenrevolution/

Die Topologie ist ein mathematisches Teilgebiet der Geometrie, in dem man untersucht, wie porös oder kompakt ein Körper zusammenhängt. Es geht über das Konzept des Netzwerkes hinaus, in dem es Knoten und Verbindungen zwischen diesen gibt. Insbesondere spricht die Topologie von Löchern und Zwischenräumen, die entstehen, sich auffüllen, und wie diese den Körper verändern.

Was gleich aussieht, ist manchmal ganz anders, und was gänzlich verschieden anmutet, ist manchmal dasselbe. In der Natur ist der Begriff der geometrischen Form sehr vielschichtig und oft abhängig vom Beobachter.

Die Sprache, die dabei entsteht, ist unabhängig von der Dimension des Körpers und des Raumes, in dem der Körper lebt. Das hat Relevanz, wenn es um die Welt der Ideen geht und der Vorstellung, die wir von der Welt und den Dingen um uns herum haben. Und insbesondere hat es damit zu tun, ob und wie Künstliche Intelligenz funktioniert.

Zur Person

Herbert Edelsbrunner ist Mathematiker und Informatiker und seit 2009 Professor am Institute of Science and Technology Austria (IST Austria). In seiner Forschung nutzt er Topologie, Algorithmen und Computer-Software, um Fragen rund um das Erkennen, Anpassen und Klassifizieren von Formen zu beantworten. Diese Fragen sind für eine Vielzahl von Anwendungen relevant, von wissenschaftlichen Visualisierungen bis zu molekularen Strukturen.  Seine Laufbahn startete er 1984 in den Vereinigten Staaten an der University of Illinois at Urbana-Champaign und blieb dort bis 1999, bis er an die Duke University, Durham, North Carolina, wechselte.
Seit 2009 leitet er die Forschungsgruppe „Algorithmen, algorithmische Geometrie und Topologie“ am Institute of Science and Technology Austria (IST Austria). Seine Forschung hat sich im Laufe der Zeit von Algorithmen und Datenstrukturen hin zur „Computational Geometry“ und „Computational Topology“ entwickelt. Die Welt in Bezug auf Muster und Beziehungen zu verstehen ist der Grundgedanke der algorithmischen Geometrie und Topologie, dem Forschungsgebiet der Edelsbrunner Gruppe. Während die Geometrie Formen misst, beschäftigt sich die Topologie damit, wie Formen verbunden sind. Diese Formen können drei-dimensional sein (wie eine Skulptur oder eine Höhle), sie können vier-dimensional sein (wie ein galoppierendes Pferd oder ein sich biegendes Protein), sie können aber auch mehr als vier Dimensionen besitzen (wie der Konfigurationsraum eines Roboters oder das Expressionsmuster eines Tumors). 2018 erhielt Prof. Edelsbrunner einen ERC Advanced Grant für seine Forschung.

Die Folien zum Vortrag finden Sie unter:
https://www.akademietraunkirchen.com

Anna Obenauf, PhD, Institut für Molekulare Pathologie (IMP), Wien, führt in ihrem Vortrag vor Augen, welche Herausforderungen bei der Krebsforschung zu überwinden sind und welche vielversprechenden Therapien in den letzten Jahren entwickelt werden konnten.

Am 30. Jänner 2026 war Anna Obenauf, PhD, Institut für Molekulare Pathologie (IMP), Wien, an der Internationalen Akademie Traunkirchen zu Gast. In ihrem Vortrag zeigte sie, wie moderne Krebsforschung Tumore heute als dynamische, sich entwickelnde Systeme versteht. Anhand aktueller Studien wurde erklärt, was die Entschlüsselung von Krebsgenomen über die genetische Architektur, Treibermutationen, Tumorvielfalt und Therapieresistenz verrät und wie neue genetische Werkzeuge bisher verborgene Schwachstellen von Tumoren aufdecken. Ein besonderer Fokus lag auf der Immuntherapie, bei der das eigene Abwehrsystem im Mittelpunkt steht. Anhand von anschaulichen Beispielen wurden die Tücken der Forschung erörtert und erklärt, welche Rolle dabei das Mikromilieu des Tumors spielt. Der Vortrag gab einen verständlichen Einblick in aktuelle Entwicklungen und thematisierte, wie kombinierte Behandlungsstrategien die Krebsmedizin der Zukunft prägen könnten.

Zur Person:

Anna Obenauf studierte Molekularbiologie an der Universität Graz. Nachdem sie für ihre Doktorarbeit in Humangenetik an der Medizinischen Universität Graz vom Wissenschaftsministerium mit dem Staatspreis als eine der besten Dissertationen ihres Jahrgangs ausgezeichnet wurde, machte sie ihren Post-Doc am Memorial Sloan Kettering Cancer Center in New York. Seit 2016 ist sie Group Leader am Institut für Molekulare Pathologie (IMP) in Wien. Neben vielen Auszeichnungen und Förderungen erhielt sie 2025 den renommierten Dr.-Josef-Steiner-Krebsforschungspreis, auch „Nobelpreis der Krebsforschung“ genannt.

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Prof. Christian Paulik, Institut für Chemische Technologie organischer Materialien, Johannes Kepler Universität Linz, führte uns vor Augen, dass Kunststoff nicht gleich Kunststoff ist, und das Recycling sehr viele Tücken in sich birgt.
Ohne Zweifel, wir leben heute im „Kunststoffzeitalter“! Derzeit werden bereits in etwa 400 Millionen Tonnen Kunststoffe pro Jahr hergestellt, jedoch nur ein kleiner Teil davon wiederverwendet. Kunststoffe sind fantastische Materialien, die in allen Bereichen unseres modernen Lebens Anwendung finden, von der Gesundheitsfürsorge bis zur Verpackung, und damit unser Leben wie wir es heute führen zu einem guten Teil erst möglich machen. Die Flexibilität, mit der Materialien für jede spezifische Anwendung maßgeschneidert werden können, erschwert jedoch auch deren Wiederverwendung. So werden nur weniger als 10% der kommunalen Kunststoffabfälle in den USA recycelt, was bedeutet, dass der größte Teil verbrannt oder auf Deponien gelagert wird. Die Rückgewinnung von Ressourcen (Recycling) gewinnt dagegen zunehmend an Bedeutung. Es müssen jedoch weitere Leitlinien, Strategien und Rahmenbedingungen geschaffen werden, um die Entwicklung hin zu einem geschlossenen Materialkreislauf zu beschleunigen.

In seinem Vortrag erörterte Prof. Christian Paulik verschiedene Aspekte des Recyclings von Kunststoffen, von der notwendigen Vorbehandlung des Abfalls bis hin zu den unterschiedlich möglichen Recycling Strategien.

Zur Person:
Prof. Christian Paulik ist Leiter des Instituts für Chemische Technologie organischer Materialien an der Johannes Kepler Universität Linz, Österreich. Er erwarb seinen Master und PhD in Technischer Chemie an der Johannes Kepler Universität Linz im Bereich Polymerwissenschaften.
1995 begann er seine Karriere bei Borealis, einem führenden Unternehmen im Bereich Polyolefine, in der zentralen Forschungs- und Entwicklungsabteilung. Nach verschiedenen Positionen in der globalen Forschungs- und Entwicklungsorganisation von Borealis kehrte er 2010 in die Wissenschaft zurück und nahm das Angebot der Johannes Kepler Universität an. In seiner aktuellen Forschung konzentriert sich Prof. Paulik auf die Polymerisation und die Struktur-Eigenschafts-Beziehungen von Polyolefinen und Spezialpolymeren, z. B. melaminbasierten Materialien und antimikrobiellen Polymeren, 3D-Druck von Polymeren und Hochdruck-Biotechnologie. Er ist außerdem auf dem Gebiet der Polymeradditive und biobasierten Ressourcen tätig.

Die Folien zum Vortrag finden Sie unter:
https://www.akademietraunkirchen.com/iat-science-cast-folge-06-recycling-von-kunststoffen-notwendigkeit-und-herausforderung/

Das Jahr 2025 wurde von den Vereinten Nationen zum Internationalen Jahr der Quantenwissenschaft und -technologie (IYQ) ausgerufen. Zu diesem Anlass durften wir am 26. September 2025 Prof. Gerhard Kirchmair vom Institut für Experimentalphysik der Universität Innsbruck mit einem Vortrag mit dem Titel „Quantenphysik mit supraleitenden Schaltkreisen“ begrüßen.

Supraleitende Schaltkreise sind sein Spezialgebiet, mit denen seine Arbeitsgruppe einen Quantencomputer zur Simulation von Spin-Modellen realisieren will. Neben abhörsicherer Kryptographie und Teleportation zählen die Simulation komplexer Modelle und die Optimierung in hochdimensionalen Räumen zu den bekanntesten technischen Anwendungen der Quantenphysik.

In seinem Vortrag ging Prof. Kirchmair zuerst auf Grundlagen der Quantentheorie und erläuterte etwa das als »Schrödingers Katze« bekannte Gedankenexperiment und die Heisenbergsche Unschärferelation sowie typische Quantenphänomene wie die Verschränkung. Er schloss mit der Vorstellung von Beispielen aus seiner Arbeitsgruppe zur Simulation von Spin-Modellen in einer und zwei Dimensionen.

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