Die Fachgruppe ist Teil der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät und vereint vier Institute: das Argelander-Institut für Astronomie, das Helmholtz-Institut für Strahlen- und Kernphysik, das Institut für Angewandte Physik und das Physikalische Institut. In den vier Instituten wird ein breites Spektrum an Forschung betrieben – von Kern-, Hadronen- und Teilchenphysik über Optik und kondensierte Materie bis hin zur Radioastronomie. Die einzigartige Infrastruktur und eine enge Verflechtung von Forschung und Lehre bietet ein herausragendes Umfeld für Wissenschaft auf internationalem Niveau.
Im weiter geförderten Cluster ML4Q – Materie und Licht für Quanteninformation erforschen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler gemeinsam mit der Universität zu Köln, der RWTH Aachen und dem Forschungszentrum Jülich die Grundlagen von Quantencomputern und Quantennetzwerken. Ziel ist es, Qubit-Plattformen auf Basis innovativer Materialien zu entwickeln und durch neuartige Algorithmen fehlertolerantes Quantencomputing zu ermöglichen. Am Standort Bonn wird das Projekt von Prof. Dr. Simon Stellmer koordiniert.
Der Cluster Color meets Flavor widmet sich der Erforschung der fundamentalen Struktur von Materie – insbesondere dem Zusammenspiel der starken („Color“) und der schwachen („Flavor“) Wechselwirkung. Ziel ist es, mit präzisen Experimenten und theoretischer Modellierung neue physikalische Phänomene jenseits des Standardmodells zu identifizieren. Die Untersuchungen reichen von niedrigenergetischen Experimenten am ELSA-Beschleuniger bis zu Hochenergieexperimenten am CERN oder am KEK. Neben der Universität Bonn sind die Technische Universität Dortmund, die Universität Siegen und das Forschungszentrum Jülich beteiligt. Sprecher des Clusters ist Prof. Dr. Jochen Dingfelder.
Im astrophysikalischen Exzellenzcluster Our Dynamic Universe steht die zeitliche Entwicklung des Universums im Fokus – von der Bildung von Planeten und Sternen bis zur Struktur großräumiger kosmischer Prozesse. In enger Kooperation mit der Universität zu Köln kombinieren die Forschenden Beobachtungen, Laborastrophysik, moderne Simulationen und datenwissenschaftliche Methoden, um die Dynamik von Materie- und Energieflüssen im Kosmos zu verstehen. Auf Bonner Seite wird der Cluster von Prof. Dr. Cristiano Porciani mitgeleitet.
Alle drei Cluster sind interdisziplinär aufgestellt und binden neben Universitäten auch außeruniversitäre Partner wie das Forschungszentrum Jülich oder das CERN ein. Sie schaffen attraktive Forschungsumgebungen für junge Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler und stärken den Forschungsstandort Bonn nachhaltig. Die neuen Exzellenzcluster starten am 1. Januar 2026 in eine zunächst siebenjährige Förderphase. Ein gemeinsames Ziel der drei Exzellenzcluster ist es, die Lehre im Fachbereich gezielt weiterzuentwickeln und junge Menschen für die Naturwissenschaften zu begeistern.
