Konstantin Wernli

Projekttitel

From perturbative to non-perturbative quantumfield theory by cutting and gluing

Hvad handler dit projekt om?

Kvantefeltteorien (QFT) kombinerer den specielle relativitetsteori med kvantemekanik for at beskrive universets fundamentale partikler. Til at beskrive vekselvirkninger af partiklerne bruger fysikere Feynmangrafer og -regler. Denne tilgang kaldes perturbativ QFT og giver præcise forudsigelser, som kan måles fx i CERN. Matematikere har imidlertid fundet en ikke-perturbativ tilgang ved at opdele rumtiden i enkle stykker og samle dem igen. Ved at kombinere styrkerne fra perturbativ og ikke-perturbativ QFT, vil vi blive i stand til bedre at forstå rumtiden på småskala niveau, hvilket kan bane vej for nye og uventede opdagelser. I projektet vil jeg studere en ny måde at klippe og samle Feynman-grafer på for at forstå forbindelse mellem disse to tilgange på enkle stykker af rumtiden. Målet med projektet er altså at blotlægge forbindelsen mellem de to måder i et specifikt eksempel, som vil gøre det muligt at forstå de generelle tilfælde.

Hvordan opstod din interesse for dit forskningsfelt?

Første gang jeg blev fascineret af matematik, var da jeg fik bogen "Taldjævelen" som barn. Bogen handler om et barn, som drømmer om en djævel, der viser ham nogle af de undere, som findes i matematik. Derefter var jeg vild med matematik, og efter gymnasiet besluttede jeg at studere emnet. Der gik jeg op i, at matematik er meget mere end bare tal, men også er en masse af smukt abstrakte koncepter. Jeg fandt både koncepterne, og deres anvendelse i andre naturvidenskaber, enormt spændende, og jeg skrev speciale om anvendelsen af en meget smuk matematisk teori af symmetrier i kvantecomputing. Det var første gang, jeg prøvede matematisk forskning, og det var bare min ting. I min ph.d. fandt jeg ud, at der er masser af matematiske spørgsmål, som kommer fra kvantefeltteori, og dem er jeg meget glad for at undersøge i min forskning.

Hvad er de forskningsmæssige udfordringer og perspektiver ved dit projekt?

Kvantefeltteori er et meget svært emne både konceptuelt og matematisk. Ifølge nobelprisvinderen Richard Feynman skulle man tænke sig alle mulige realiteter er i en superposition, mens matematikerne i mere end 70 år har prøvet at finde præcise fundamenter til Feynmans forklaring. Der har været flere forsøge på at konstruere matematiske modeller af QFT, men problemet er ofte, at de ikke er i kontakt med fysikken. I mit projekt vil jeg bygge en bro mellem fysik og matematik med et bestemt eksempel, og dermed bidrage til at forstå forbindelsen mellem de to tilgange generelt.

Hvilke perspektiver vurderer du selv, at din forskning på sigt kan have for det omgivende samfund?

Mit projekt er først og fremmest grundforskning med målet om at forstå de matematiske fundamenter af kvantefeltteori. At forstå, hvordan vores univers fungerer er et af de dybe spørgsmål, som vi gerne vil have svar på som samfund. Men jeg tror også, at forskning i kvantefeltteori kan lede os til nye uventede innovationer. Derudover er eksemplet jeg studerer direkte relevant til en special slags kvantecomputere, og jeg tror, at resultater af min forskning kan hjælpe med bygge nye, mere fejl-resistente kvantecomputere.

Hvad vil det betyde for din forskerkarriere, at du indgår i Sapere Aude-programmet?

At få en Sapere Aude: DFF-Forskningsleder-bevilling er en stor ære for mig, og jeg er meget stolt af det. Det er næste skridt i min karriere som forsker, og det er et meget stor skridt. Jeg får muligheden for at lede en gruppe af forskere for at undersøge nogle store åbne spørgsmål, og det er simpelthen fantastisk. Jeg tror, at jeg med hjælp fra bevillingen kan blive ekspert og forskningsleder på højt internationalt niveau inden for mit emne. Internationalt samarbejde er meget vigtig i matematik, og bevillingen hjælper mig både til at uddybe mine nuværende samarbejder og bygge nye op.

Lidt om mennesket bag forskeren

Jeg voksede op i Zürich i Schweiz og studerede på ETH Zürich og Universitetet Zürich. Efter min ph.d. boede jeg i Tyskland og USA, før jeg flyttede til Odense sammen med min kone, Ramona. I Danmark fik vi to drenge: Emil, som er nu 3 år, og Finn, som er nu 8 måneder. Jeg elsker at bruge tid sammen med familien. I mit tidligere liv spillede jeg håndbold og guitar, både klassisk og som teenager i et rockband. Jeg kan også godt lide at læse bøger, spille Nintendo, især Zelda og Mario, og dyrker motion eller vandsport som wind- eller kitesurfing, men lige nu går jeg op i bage surdejsbrød til familien og lege med mine børn. Det er faktisk en meget god måde at slappe af på fra arbejde og hjælper mig med at skaber nye idéer.