Dr. Benjamin Brecht

Integrierte Quantenoptik

Akademischer Oberrat

Gruppenleiter "Quantennetzwerke"

Raum:
P10.2.136

Ich begeistere mich für breitbandiges Quantenlicht und all seine Anwendungen. Meine Forschung umfasst die kontrollierte Erzeugung, Manipulation und Detektion von Quantenlichtpulsen sowie deren Anwendungen in der Quantenmetrologie und -spektroskopie, der Quantenkommunikation sowie der Quantensimulation und dem Quantencomputing.

Über Benjamin Brecht

Curriculum Vitae

Seit 06/2018: Gruppenleitung "Quantennetzwerke" an der Universität Paderborn

Die Gruppe "Quantennetzwerke" in der AG Silberhorn beschäftigt sich mit der Erzeugung, Manipulation und Nutzbarmachung von Quantenlicht. Beispiele hierfür sind Quantensimulationen in Zeit-Multiplex Quantenwalks, hochpräzise Zeit-Frequenz-Metrologie oder hochdimensionale Zeit-Frequenz-Quantenkommunikation. 

03/2021 - 11/2023: Geschäftsführer der Instituts für Photonische Quantensysteme (PhoQS)

Das Institut für Photonische Quantensysteme (PhoQS) hat als interdisziplinäres Institut das Ziel, Kompentenzen aus den Feldern der experimentellen und theoretischen Physik, der Informatik, der Elektrotechnik und der Mathematik zu vereinen um photonische Quantentechnologien für zukünftige Anwendungen in den vielfältigen Bereichen der Quantenkommunikation, Quantenmetrologie, Quantensimulation und des Quantencomputings bereitzustellen. 

05/2015 - 05/2018: Postdoc an der Universität Oxford, UK

Arbeiten zu Quantenspeichern in warmen Cäsium Gas in der Gruppe von Prof. Ian A. Walmsley. Im Rahmen der Tätigkeiten wurde ein neues Quantenspeicherprotokoll - ORCA - entwickelt, patentiert und zur Speicherung von Einzelphotonen genutzt. 

04/2014 - 04/2015: Postdoc an der Universität Paderborn

Arbeiten zur Zeit-Frequenz Manipulation von Quantenlicht

08/2009 - 03/2014: Promotion am Max-Planck Institut für die Physik des Lichts und der Universität Paderborn

Titel der Dissertation: Engineering ultrafast quantum frequency conversionEngineering ultrafast quantum frequency conversion

07/2008 - 07/2009: Physik Diplom an der FAU Erlangen-Nürnberg

Thema der Diplomarbeit: Generation of decorrelated photon pairs in photonic crystal fibres

Seit 01/2024: Co-Investigator im EU Projekt EPIQUE

EPIQUE (European Photonic Quantum Computer) entwickelt drei Demonstratoren für photonisches Quantencomputing, welche auf unterschiedlichen Ansätzen beruhen. Dabei bauen wir einen Zeit-Multiplex Gaussian Boson Sampler. Ich koordiniere die Forschungsarbeiten am Standort Paderborn. 

Seit 10/2022: Co-Investigator des EU Projekts MIRAQLS

In MIRAQLS (Mid-infrared Quantum Technologies for Sensing) entwickeln wir neue Quantentechnologien für Spektroskopie im mittleren Infrarot. Dabei forschen wir an nichtlinearen Interferometern und Messungen mit nicht-detektierten Photonen. Ich koordiniere und leite die Forschung am Standort Paderborn. 

Seit 10/2018: Stellvertretender Sprecher des Senats der Universität Paderborn

07/2022 - 06/2025: Co-Investigator des QuantERA Projekts E2TPA

Das Projekt E2TPA (Exploiting Entangled Two-Photon Absorption) zielt darauf ab, die Physik hinter der Interaktion von verschränktem Quantenlicht und Molekülen zu verstehen und nutzbar zu machen. Im Rahmen des Projekts entwickeln wir zusammen mit unseren nationalen und internationalen Partnern maßgeschneiderte Quantenlichtquellen für verschränkte Zweiphotonenabsorption. Hierbei leite und koordiniere ich die Forschung am Standort Paderborn.

10/2020 - 08/2024: Co-Investigator des EU HORIZON2020 FET-OPEN Projekts STORMYTUNE

STORMYTUNE (Spectral-temporal metrology with tailored quantum measurements) erforscht Möglichkeiten, Spektroskopie durch Quantenmessungen zu verbessern. Als Ko-Koordinator des Projekts fungiere ich als Kontakt zur EU und leite die Tagesgeschäfte des Konsortiums sowie die Forschungsarbeiten in Paderborn.

10/2020 - 02/2024: Co-Investigator des QuantERA Projekts ApresSF

In ApresSF (Application-ready superresolution in space and frequency) haben wir es uns zum Ziel gesetzt, superaufgelöste Messungen weiter zu verbessern und erste Schritte hin zu einer Industrialisierung der Methoden zu gehen. Ich leite die Forschungsarbeiten in Paderborn, welche sich um die kontinuierliche und konsequente Verbesserung von Zeit-Frequenzmessungen drehen.

10/2015 - 09/2018: Co-Investigator des EU FP7 FET-OPEN Projekts QCUMbER

Im Projekt QCUMbER (Quantum-controlled ultrafast multimode entanglement and measurement) wurde die Nutzbarmachung der zeitlich-spektralen Eigenschaften von Quantenlicht untersucht. Ein Teil meiner Aufgaben war die Koordination des Tagesgeschäfts im Rahmen meiner Zeit in Oxford.

Publikationen

Aktuelle Publikationen

Enhancement Of Light-matter Interaction In Topological Waveguides And Resonators

M. Brauckmann, E. Narvaez Castaneda, D. Siebert, B. Brecht, J. Förstner, T. Zentgraf, in: Proceedings of The 15th International Conference on Metamaterials, Photonic Crystals and Plasmonics, 2025.


Optimizing photon-number resolution with superconducting nanowire multi-photon detectors

T. Schapeler, F. Schlue, M. Stefszky, B. Brecht, C. Silberhorn, T. Bartley, in: M.A. Itzler, K.A. McIntosh, J.C. Bienfang (Eds.), Advanced Photon Counting Techniques XIX, SPIE, 2025.


Jitter in photon-number-resolved detection by superconducting nanowires

M. Sidorova, T. Schapeler, A.D. Semenov, F. Schlue, M. Stefszky, B. Brecht, C. Silberhorn, T. Bartley, APL Photonics 10 (2025).


Optisch basierter Digital-Analog-Umsetzer

S. Kruse, C. Silberhorn, B. Brecht, T. Schwabe, International Patent Number: DE102023212604B3, Patent Classification: H03M 1/66, 2025.


Complementarity-based complementarity: The choice of mutually unbiased observables shapes quantum uncertainty relations

L.M. Serino, G. Chesi, B. Brecht, L. Maccone, C. Macchiavello, C. Silberhorn, Physical Review Research 7 (2025).


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Lehre


Laufende Lehrveranstaltungen

  • Experimentalphysik A

Wissenschaftliches Engagement

10/2024 - 10/2024  |  Quantum Photonics Spotlight 24

Ich war Mitglied des Programmkomitees der Quantum Photonic Spotlights 24 Konferenz in Paderborn mit ca. 300 Teilnehmer:innen.


Seit 01.09.2024  |  Topical Editor für Optics Letters