Christopher Frei


Edmund und Rosa Hlawka-Preis für Mathematik 2020


Christopher Frei wird für seine hervorragenden Leistungen auf dem Gebiet der algebraischen Zahlentheorie ausgezeichnet.

Christopher Frei beschäftigt sich in seiner Forschungsarbeit mit dem Gebiet der Zahlentheorie, hauptsächlich mit Diophantischen Gleichungen, benannt nach dem hellenistischen Mathematiker Diophantos von Alexandria. Das sind polynomielle Gleichungen, deren Koeffizienten ganze oder rationale Zahlen sind, und deren ganzzahlige oder rationale Lösungen man suchen oder beschreiben will. Die Untersuchung Diophantischer Gleichungen, wie auch die Zahlentheorie im Allgemeinen, sieht sich primär als neugiergetriebene Grundlagenforschung, hat jedoch auch zu bahnbrechenden Anwendungen geführt. So basiert zum Beispiel die heute allgegenwärtige public-key Kryptographie auf zahlentheoretischen Objekten und Prinzipien.

Viele mathematische Fragestellungen lassen sich durch Diophantische Gleichungen formulieren, doch sie zu lösen gilt als extrem schwierig. Ganze mathematische Teilgebiete wurden ursprünglich mit dem Ziel entwickelt, gewisse Diophantische Gleichungen zu lösen. So entwickelte sich im 19. Jahrhundert die algebraische Zahlentheorie aus dem Versuch, einen Beweis für die von Pierre de Fermat aufgestellte Behauptung zu finden, dass keine n-te Potenz die Summe zweier n-ter Potenzen für n größer als 2 ist. (Für n=2 gibt es solche Potenzen sehr wohl, z.B. 32+42=52.) Ein Beweis wurde schließlich 1994 von Andrew Wiles gefunden und gilt als ein Höhepunkt der Mathematik des 20. Jahrhunderts.

Freis Spezialität ist die Verschmelzung analytischer, algebraischer und geometrischer Methoden bei der Untersuchung Diophantischer Gleichungen. Viele seiner Arbeiten betreffen die quantitative Verteilung der Lösungen Diophantischer Gleichungen, wo er erhebliche Fortschritte mit Methoden aus der Geometrie der Zahlen erzielen konnte. Dieses klassische Teilgebiet der Zahlentheorie, zu dem auch Edmund Hlawka (1916 – 2009) wesentlich beigetragen hat, beschäftigt sich mit Gittern und der Verteilung von Gitterpunkten im Raum. Weitere aktuelle Arbeiten Freis betreffen die Klassenzahl algebraischer Zahlkörper, eine Größe von fundamentaler Bedeutung in der algebraischen Zahlentheorie, die misst, wie sehr sich arithmetische Gesetzmäßigkeiten ändern, wenn man zum Zahlbereich der rationalen Zahlen noch weitere Zahlen wie die Wurzel aus 2 oder die imaginäre Einheit i hinzufügt. Das bessere Verständnis der Klassenzahl ist wiederum höchst relevant für die Untersuchung Diophantischer Gleichungen.

 

Der Preisträger


Christopher Frei hat das Masterstudium Mathematical Computer Sciences 2009 an der TU Graz abgeschlossen. Er promovierte 2012 im Fach Technische Mathematik an der TU Graz. 2015 wurde Christopher Frei an der LMU München im Fach Mathematik habilitiert und 2018 an der TU Graz (Umhabilitation). Nach seinem Doktoratsstudium war Cristopher Frei Humboldt-Stipendiat an der Universität München (2012-2014 mit Unterbrechung) und an der Universität Hannover (2014-2015). Von 2017 bis 2020 hatte Christopher Frei eine unbefristete Stelle als „Lecturer in Pure Mathematics" an der University of Manchester. Im Herbst 2020 ist Cristopher Frei als „Assistant Professor" an die TU Graz zurückgekehrt.

Auszeichnungen (Auswahl): Förderungspreis der Österreichischen Mathematischen Gesellschaft (2019), Studienpreis der Österreichischen Mathematischen Gesellschaft (2012), Auszeichnung des Wissenschaftsministeriums (2012).