Dynamisch in die 2. Förderperiode: Würzburg-Dresdner Exzellenzcluster geht mit neuem Namen ctd.qmat ins Rennen

Überblick

Exzellente Forschung an neuartigen Quantenmaterialien braucht eine Fortsetzung! Unter dem neuen Namen ctd.qmat – Complexity, Topology and Dynamics in Quantum Matter hat das Würzburg-Dresdner Exzellenzcluster jetzt seinen Antrag für die 2. Förderperiode von 2026 bis 2032 im Exzellenzwettbewerb von Bund und Ländern eingereicht. Die Bewerbung mit einem Volumen von 70 Mio. Euro baut auf den Erfolgen des gegenwärtigen Förderzeitraums mit über 1.300 Publikationen sowie sechs Patenten auf. Das Cluster erweitert sein Forschungsprofil um den Aspekt der Quantendynamik, greift damit ein aktuelles Leitthema der Festkörperphysik auf und stärkt den Anwendungsbezug seiner Grundlagenforschung. Über den Zuschlag wird am 22. Mai 2025 entschieden.

Die Einreichung des Fortsetzungsantrags bei der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) für die 2. Förderperiode im milliardenschweren Exzellenzwettbewerb des Bundes und der Länder markiert für das Würzburg-Dresdner Exzellenzcluster einen ersten Meilenstein, um unter dem neuen Namen ctd.qmat erfolgreich an den noch bis Ende 2025 laufenden aktuellen Förderzeitraum anzuschließen. Seit 2019 verbindet es als bisher einziges bundeslandübergreifendes Cluster mit den Universitäten Würzburg und Dresden zwei der führenden Forschungsumgebungen für kondensierte Materie. Es vernetzt mehr als 300 Forschende aus über 30 Ländern, die neuartige topologische Quantenmaterialien als Basis für die Hightech der Zukunft entwickeln.

„Mit mehr als 1.300 wissenschaftlichen Publikationen und sechs Patenten haben wir unsere Ziele für die 1. Förderperiode übertroffen“, unterstreicht der Würzburger Clustersprecher Prof. Ralph Claessen, der den Lehrstuhl für Experimentelle Physik IV an der Julius-Maximilians-Universität (JMU) Würzburg leitet. Der anwendungsbezogene Output sei für Grundlagenforschende außergewöhnlich hoch: „Mit den Patenten unter anderem für topologische Laser, einen topologischen Drucksensor, ultrapräzise Messungen und topologische Katalyse haben wir die Basis für konkrete technologische Anwendungen gelegt. Dies beweist, dass unsere Strategie aufgegangen ist. Jetzt suchen wir die Antworten auf neue Fragen“, so Claessen.

Mit dem Antrag für die 2. Förderperiode, der ein Gesamtvolumen von 70 Millionen Euro umfasst (57 Millionen Euro ohne Programmpauschale), ist eine entscheidende Ausweitung des Forschungsspektrums im Bereich Quantendynamik verbunden: ctd.qmat steht für Komplexität, Topologie und Dynamik in Quantenmaterialien (Complexity, Topology and Dynamics in Quantum Matter). Die Quantendynamik gehört zu den prägenden, aktuellen Trends innerhalb der topologischen Festkörperphysik und ist daher für ctd.qmat zu einem Leitthema geworden.

„Wir haben unserem bisherigen Namen ct.qmat das ‚d‘ für Dynamik hinzugefügt, weil wir Quantendynamik theoretisch und experimentell intensiv untersuchen wollen – auch, indem wir neue Clusterprofessuren gezielt in diese Richtungen ausschreiben werden“, sagt der Dresdner Clustersprecher Matthias Vojta, Professor für Theoretische Festkörperphysik an der Technischen Universität (TU) Dresden. „Uns geht es um das zeitliche Verhalten von topologischen Quantensystemen, wenn sich äußere Einflüsse ändern. Im Ergebnis wollen wir verstehen, wie sich die Systeme dynamisch entwickeln und wie wir dies beeinflussen können. Damit schlagen wir eine Brücke zu einem verstärkten Anwendungsbezug. Denn alle elektrischen Schaltungen basieren auf dynamischen Prozessen. Die Steuerung bzw. Manipulation solcher zeitlichen Änderungen ist die Grundlage für jede Anwendung und letztlich für neue Bauteile. Die Quantendynamik wird für unsere Forschungsfelder genauso wichtig und verbindend sein, wie es Komplexität und Topologie jetzt schon sind“, so Vojta.

In der zweiten Förderperiode plant ctd.qmat die Einrichtung von sechs neuen Professuren, je drei in Dresden und Würzburg. Diese ergänzen die bereits im laufenden Förderzeitraum geschaffenen sechs Cluster-Professuren, die sich den Themen Quantensensorik, 2D-Materialien, topologische Photonik, unkonventionelle Supraleitung, topologische Röntgenphysik sowie Modellierung topologischer Quantenmaterialien widmen. Zur nachhaltigen Strukturbildung ist in der kommenden Periode des Exzellenzwettbewerbs der weitere Ausbau der Infrastruktur beider Standorte geplant – darunter ein neues Gebäude in Dresden, das 2029 gemeinsam mit dem Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (IFW) bezogen werden soll.

Ein Gutachtergremium gibt am 22. Mai 2025 bekannt, welche Cluster-Vorhaben in der 2. Runde des Exzellenzwettbewerbs gefördert werden.