NFS QSIT (2011–2022)

Heiminstitutionen: ETH Zürich; Universität Basel

Forschungsthemen des NFS

Bei den Forschungsarbeiten des NFS «QSIT – Quantenwissenschaften und -technologie» wurden Quantenphysik und Informationstheorie kombiniert und Konzepte aus der Physik, der Chemie, den Ingenieurwissenschaften und den Computerwissenschaften einbezogen. Daraus resultierten neue Erkenntnisse für wissenschaftliche Fragestellungen, aber auch neue technologische Entwicklungen im privaten Sektor, insbesondere Anwendungen in der Quanteninformatik und der Quantenmessung. Bei der Quantenmessung ging es vor allem um Paradigmen in der physikalischen Grundlagenforschung, wie Untersuchungen zu Quantenmaterialien oder um Experimente zum Quantentransport, zur Quantenoptik und zur Quantentheorie mit dem Ziel einer kohärenten Manipulation und eines kohärenten Engineerings von Quantenzuständen.

Wissenschaftlicher Impact

Der NCCR QSIT gehörte zu den ersten schweizweiten Initiativen im Bereich der Quantentechnologien. Aus der multidisziplinären Zusammenarbeit resultierten Erkenntnisse insbesondere im Bereich der Halbleiter-Quantenpunkte. Diese physikalischen Systeme befinden sich an der Grenze zwischen der klassisch beschreibbaren makroskopischen Welt und dem Mikrokosmos, in dem die Gesetze der Quantenmechanik gelten. Halbleiter-Quantenpunkte sind relevant für Technologien wie die Quantenbildgebung und die Quanteninformationsverarbeitung sowie für alle Rechenaspekte. Beim NFS wurde die Forschung in vier Pfeiler gegliedert: Quantensensorik, Quantencomputer, Quantenkommunikation und Quantensimulation. Diese Neustrukturierung der Forschungsfelder in Teildisziplinen wurde international anerkannt und auch im EU-Programm «Quantum Flagship» umgesetzt.

Bleibende Strukturen

Die neu initiierte multidisziplinäre Zusammenarbeit wurde sehr effektiv für eine Vorreiterrolle in der Ausbildung genutzt: An der ETZ Zürich wurde der Studiengang «Master in Quantum Engineering» mit grossem Erfolg eingeführt. Ein weiteres wichtiges und bleibendes Ergebnis in diesem Bereich, das weit über die Dauer des NFS hinaus Bestand haben wird, war die Lancierung des «Quantum Industry Day in Switzerland» (QIDiS): Diese jährliche Tagung, an der sich die Akteure dieser noch jungen Branche treffen, hat sich rasch als sehr gefragte Plattform für den Austausch zwischen Wissenschaft und Industrie etabliert.