Rauscharmer Verstärker für Quantensignale Im Nano-Argovia-Projekt QAmp arbeiten Forschende des Startups YQuantum, dem Paul Scherrer Institut und der Universität Basel gemeinsam an einem entscheidenden Baustein für die nächste Generation von Quantencomputern: extrem rauscharme Verstärker für Quantensignale. Verstärkung der Signale Im Zentrum der Forschung im Nano-Argovia-Projekt QAmp steht ein sogenannter travelling-wave para- metric amplifier (TWPA). Solch ein Verstärker ist notwendig, um die schwachen Signale aus Quanten- computern in klassische elektrische Signale umzu- wandeln – und das mit möglichst wenig zusätzli- chem Rauschen. Das Ziel dieses Projektes ist ein Verstärker, der die Signale physikalisch so wenig wie möglich beeinflusst und damit ein präzises und ska- lierbares Auslesen der Qubits erlaubt. Das Team um Prof. Dr. Andrea Hofmann und Prof. Dr. Christian Schönenberger (Departement Physik, Universität Basel) sowie dem Industriepartner YQuantum entwickelt eine neue Generation solcher Verstärker. Die Geräte basieren auf supraleitenden Josephson-Kontakten und nutzen eigens entwi- ckelte, verlustarme Strukturen, um Signale mög- lichst effizient zu verstärken. Die Partner bringen dabei komplementäres Know-how ein: Die Universi- tät Basel übernimmt die Charakterisierung der Ver- stärker bei extrem tiefen Temperaturen, während das PSI zusammen mit der Reinraum-Infrastruktur PICO die Herstellung auf 8-Zoll Silizium-Wafern er- möglicht – ein grosser Schritt hin zur Integration vieler Komponenten auf kleinstem Raum. Wichtiger Schritt für Quantencomputer der Zukunft In diesem ambitionierten Projekt sollen innerhalb von zwei Jahren marktreife Verstärker entstehen, die nicht nur kompakter sind als heutige Systeme, sondern auch deutlich näher am absoluten Quanten- rauschlimit operieren. Damit sollen sie das zuverläs- sige Auslesen von 1000 Qubits ermöglichen – was für die Weiterentwicklung und Skalierbarkeit von Quan- tencomputern ein wichtiger Schritt ist. Kooperation von: Universität Basel Paul Scherrer Institut YQuantum (Villigen) Weitere Informationen: Nano-Argovia- Programm Forschungsgruppe Andrea Hofmann, Universität Basel PSI YQuantum «Mit Unterstützung des NanoArgovia-Pro- jekts konnten wir gemeinsam mit unseren starken Partnern von der Universität Basel und dem PSI bedeutende Fortschritte bei der Entwicklung eines neuartigen Quan- tenverstärkers erzielen. Das vielverspre- chende System ist auf dem besten Weg, ein zentrales Produkt in unserem Portfolio zu werden.» Dr. Christian Jünger, YQuantum Nano-Argovia-Projekt 10 SNI INSight Juni 2025