Vernetzte Quantenforschung

Nach zw?lf Jahren zieht Klaus Ensslin, ETH-Professor f¨¹r Festk?rperphysik und Direktor des k¨¹rzlich abgeschlossenen Nationalen Forschungsschwerpunkts Quantum Science and Technology (NCCR QSIT), eine positive Bilanz: ?Wir haben in vielen Bereichen wichtige Durchbr¨¹che erzielt und stehen heute in der Quantenforschung an einem ganz anderen Punkt als zu Beginn.? Heute gelinge es den Forschenden immer besser, Quantenobjekte zu komplexen Systemen zu verbinden, erkl?rt Ensslin. ?Damit r¨¹ckt beispielsweise das Ziel, Quantencomputer zu bauen, ein grosses St¨¹ck n?her.?

Nach dem Abschluss des NCCR QSIT geht es nun darum, die Quantenforschung weiter voranzutreiben, damit die Schweiz ihre gute Position in diesem Bereich behaupten kann. In die Quantenforschung werden weltweit grosse Hoffnungen gesetzt; dementsprechend grosse Summen werden sowohl von nationalen Forschungsbeh?rden als auch von Konzernen weltweit investiert. Aus diesem Grund hat die ETH Z¨¹rich 2021 das Quantum Center gegr¨¹ndet, dem sich bisher 34 Professuren aus sechs ETH-»Ê¹ÚÌåÓý,»Ê¹ÚÌåÓýappn angeschlossen haben. ?Das Center soll die Quantenforschung der ETH Z¨¹rich gegen aussen sichtbar machen?, erkl?rt ETH-Professor Andreas Wallraff, Gr¨¹ndungsdirektor des Quantum Centers. ?Gleichzeitig soll es auch den internen Austausch intensivieren.?

Der Aufbau einer ¨¹bergreifenden Struktur ist notwendig, weil die Quantenforschung l?ngst keine exklusive Dom?ne der Physik mehr ist. Will man beispielsweise mit Quantenobjekten leistungsf?hige Computer bauen, dann m¨¹ssen viele dieser Objekte miteinander verbunden werden. Dazu braucht es neben dem Wissen der Physiker auch die Expertise von Ingenieurinnen und Informatikern.

Auf nationaler Ebene soll die neue Swiss Quantum Initiative den Zusammenhalt und den Austausch der Forschenden sicherstellen. ?Die Initiative gibt der Quantenforschung zudem mehr Gewicht auf der nationalen Forschungsagenda?, erkl?rt ETH-Professor Jonathan Home, Mitglied der Schweizerischen Quanten-Kommission der Akademie der Naturwissenschaften und Co-Direktor des Quantum Centers. ?Dies ist wichtig, weil die Quantenforscher:innen von den gegenw?rtigen politischen Differenzen zwischen der Schweiz und der EU direkt betroffen sind.? Da die Schweiz nicht mehr assoziiertes Mitglied beim EU-Forschungsrahmenprogramm Horizon ist, k?nnen Forschende aus der Schweiz auch nicht mehr am Quantum-Flaggschiff-Programm der EU partizipieren. Im Sinne einer ?berbr¨¹ckungsmassnahme hat der Bund deshalb den Schweizerischen Nationalfonds beauftragt, einen ?Quantum Transitional Call? zu lancieren. Damit werden Mittel im Bereich Quantenforschung zur Verf¨¹gung gestellt, die sonst beim Quantum-Flaggschiff h?tten beantragt werden k?nnen.

Vorbildlicher Studiengang

Mit Netzwerken und Zentren l?sst es die ETH Z¨¹rich aber nicht bewenden. Sie setzt auch in der Lehre und bei der Infrastruktur wichtige Akzente. Bereits vor vier Jahren hat sie einen spezialisierten Masterstudiengang ?Quantum Engineering? lanciert, zu dem jedes Jahr 30 bis 40 Kandidat:innen zugelassen werden. Der Studiengang ist sehr beliebt, weil die Studierenden bereits auf Stufe Master eng mit einer Forschungsgruppe zusammenarbeiten k?nnen. Das erfolgreiche Modell hat inzwischen auch andere Hochschulen zu vergleichbaren Studienangeboten inspiriert.

Schliesslich haben auf dem »Ê¹ÚÌåÓý,»Ê¹ÚÌåÓýapp H?nggerberg die Bauarbeiten zu einem wegweisenden Physikgeb?ude begonnen. Dort k?nnen ab 2029 tief unter dem Erdboden hochsensible Quantenexperimente durchgef¨¹hrt werden. Durch eine aufwendige Bautechnik werden die Labors bestens vor externen Vibrationen, elektromagnetischen Feldern und Temperaturschwankungen gesch¨¹tzt.