Vernetzte Quantenforschung

Weltweit werden grosse Anstrengungen unternommen, um die Quantenforschung voranzutreiben. Auch die ETH Zürich setzt in diesem Schlüsselbereich wichtige Akzente.

Zwei Personen bei der Arbeit an den Signalleitungen der Quantenchips.
Die Quantenchips aus dem Labor von ETH-Professor Andreas Wallraff werden über eine Vielzahl von Signalleitungen kontrolliert. (Bild: ETH Zürich / Daniel Winkler)

Nach zw?lf Jahren zieht Klaus Ensslin, ETH-Professor für Festk?rperphysik und Direktor des kürzlich abgeschlossenen Nationalen Forschungsschwerpunkts Quantum Science and Technology (NCCR QSIT), eine positive Bilanz: ?Wir haben in vielen Bereichen wichtige Durchbrüche 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 rückt beispielsweise das Ziel, Quantencomputer zu bauen, ein grosses Stück 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 Zürich 2021 das Quantum Center gegründet, dem sich bisher 34 Professuren aus sechs ETH-中国足球彩票n angeschlossen haben. ?Das Center soll die Quantenforschung der ETH Zürich gegen aussen sichtbar machen?, erkl?rt ETH-Professor Andreas Wallraff, Gründungsdirektor des Quantum Centers. ?Gleichzeitig soll es auch den internen Austausch intensivieren.?

Der Aufbau einer übergreifenden 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 müssen 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 ?berbrückungsmassnahme hat der Bund deshalb den Schweizerischen Nationalfonds beauftragt, einen ?Quantum Transitional Call? zu lancieren. Damit werden Mittel im Bereich Quantenforschung zur Verfügung gestellt, die sonst beim Quantum-Flaggschiff h?tten beantragt werden k?nnen.

Vorbildlicher Studiengang

Mit Netzwerken und Zentren l?sst es die ETH Zürich 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 中国足球彩票 H?nggerberg die Bauarbeiten zu einem wegweisenden Physikgeb?ude begonnen. Dort k?nnen ab 2029 tief unter dem Erdboden hochsensible Quantenexperimente durchgeführt werden. Durch eine aufwendige Bautechnik werden die Labors bestens vor externen Vibrationen, elektromagnetischen Feldern und Temperaturschwankungen geschützt.

Quantum Center:
qc.ethz.ch

F?rderfokus Quantum Center

Die externe SeiteUnterstützung des Quantum Centers der ETH Zürich durch Donator:innen erm?glicht die Weiterentwicklung von Technologiegrundlagen für die Herstellung von Quantencomputern sowie ein Fellowship-Programm für herausragende Doktorierende und Postdocs.

?Globe? Emotional!

Globe 23/01 Titelblatt: Bleistift-Zeichnung eines Gesichtes mit übberaschtem Ausdruck

Dieser Text ist in der Ausgabe 23/01 des ETH-????Magazins Globe erschienen.

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