Quantenphysik

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der EPFL und IBM Research haben einen kompakten optischen Verstärker auf Basis eines photonischen Chips entwickelt, der herkömmliche optische Verstärker in Bezug auf Bandbreite und Effizienz deutlich übertrifft. Dieser Durchbruch könnte die Verbindungen zwischen Rechenzentren, KI-Beschleunigern und Hochleistungsrechnern neu gestalten.

Die EPFL-Forschenden haben ein bemerkenswertes Ergebnis erzielt: die Erfassung und Untersuchung von Phasenveränderungen in Quanten-Hardware, die vielversprechend für Technologien der nächsten Generation wie Quantencomputer und hochempfindliche Sensoren sind.

Empa-Forschende des «nanotech@surfaces»-Labors haben ein weiteres fundamentales theoretisches Modell aus der Quantenphysik experimentell nachgebaut, das auf den Physik-Nobelpreisträger Werner Heisenberg zurückgeht. Grundlage für das erfolgreiche Experiment bildete eine Art «Quanten-Lego» aus winzigen Kohlenstoff-Molekülen, sogenannten Nanographenen. Diese synthetische «bottom-up» Methode ermöglicht vielseitige experimentelle Forschung an Quantentechnologien, die diesen einst zum Durchbruch verhelfen könnte.

Ende Januar eröffnete die Empa ein neues Labor, das dem Kohlenstoff Quanteneffekte entlocken will. Dies könnte den Weg für nachhaltige Quantentechnologien bis hin zu Quantencomputern ebnen. Das Projekt wird von der Werner Siemens-Stiftung unterstützt.

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der EPFL haben herausgefunden, wie Quanteninterferenz und Symmetrie das Verhalten von Molekülen bei Zusammenstössen mit Goldoberflächen diktieren, was neue Einblicke in molekulare Wechselwirkungen ermöglicht. Die Erkenntnisse können wichtige Auswirkungen auf die Chemie und die Materialwissenschaften haben.

Das Quantencomputing könnte eine der grossen technologischen Revolutionen der nächsten Jahrzehnte sein. An der EPFL sind Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler führend bei der Nutzung von Quantentechnologien zur Lösung realer Probleme, wobei sie ihre Bemühungen mit den UN-Zielen für nachhaltige Entwicklung in Einklang bringen.