Prof. Dr. Martin Zirnbauer

Forschungsschwerpunkte: Mathematische Physik, kondensierte Materie, mesoskopische elektronische Systeme
Martin Zirnbauer ist ein deutscher Physiker. Er beschäftigt sich hauptsächlich mit Kernphysik und Festkörperphysik. Seine Forschungsschwerpunkte umfassen Mathematische Physik, kondensierte Materie sowie mesoskopische elektronische Systeme im Grenzbereich von klassischem und quantenmechanischem Verhalten.
Seine Arbeiten sind geprägt von seinem Bestreben, theoretische Physik und Mathematik weiter zusammenzubringen. So zeichnen sich seine Arbeiten durch die Übersetzung von Fragen der Physik in die Sprache der modernen Mathematik und durch eine konsequente mathematische Argumentation aus. Damit leistete Zirnbauer inhaltlich und methodisch Pionierarbeit und stimulierte das erfolgreiche Zusammenarbeiten von Mathematik und Physik.
Im Einzelnen untersuchte Zirnbauer die Wechselwirkung zwischen klassischem und quantenmechanischem Verhalten in ungeordneten und chaotischen elektronischen Systemen wie Metallen und Supraleitern. Zirnbauer wählte Systeme aus, die im Größenbereich zwischen einem Nano- und einem Mikrometer liegen. Dies ist der Bereich, in dem das Verhalten der Materie nicht mehr rein klassisch geprägt, sondern zunehmend quantenmechanisch und vom Zufall bestimmt ist. Es wird mit stark vereinfachten, sogenannten Zufallsmatrizen berechnet, die den verschiedenen Ausprägungen jeweils eine Zufallsvariable zuordnen.
Zirnbauer gelang es, die Theorie der Zufallsmatrizen maßgeblich zu verbessern, indem er neue supersymmetrische Methoden einführte. Mit ihnen ist es möglich, analytische Resultate herzuleiten, die sonst wegen der Komplexität der betrachteten Systeme verwehrt bleiben würden. Unter anderem führte er „Riemannsche Symmetrische Superräume“ in die Theorie ungeordneter Systeme ein. Die Bedeutung seines Schaffens spiegelt sich in der Benennung der neuen Symmetrieklasse wider, die nach Martin Zirnbauer und Alexander Altland in „Altland-Zirnbauer-Symmetrieklasse“ heißt. Zirnbauer wandte gemeinsam mit anderen Forschenden die Theorie der Zufallsmatrizen und Supersymmetrie auch auf ungeordnete Systeme in der Kernphysik an.
Herausragende Beispiele seines Wirkens sind auch die Forschungen zur Color-Flavor-Transformation und die Verallgemeinerung der drei Wigner-Dyson-Universitätsklassen von Zufallsmatrizen auf den „tenfold way“.