Projekte im Quantum Transitional Call Beteiligung von SNI-Mitgliedern In der zweiten Hälfte des Jahres 2023 starteten vier Projekte in der Quantenfor- schung mit Beteiligung von SNI-Mitgliedern, die im «Quantum Transitional Call» des Schweizerischen Nationalfonds ausgeschrieben worden waren. Für die Forschenden des Departements Physik der Universität Basel ermöglicht diese Unterstützung eine Fortführung ihrer unterschiedlichen Forschungsansätze, die teilweise vorher durch EU-Förderprogramme unterstützt worden waren. Zwar ist die Förderung kein Ersatz - für die Teilnahme an europäischen Förderprogrammen, sie mildert jedoch die Konse quenzen des Ausschlusses Schweizer Forschungsgruppen teilweise ab. Auf dem Weg zu Quantennetzwerken Quantenpunkte und atomare Dampfzellen Quantennetzwerke werden weltweit von zahlreichen Die Gruppe von Richard Warburton hat bereits gezeigt, Forschungsgruppen untersucht, da sie vielfältige An- dass Halbleiter-Quantenpunkte einzelne Photonen in wendungen versprechen wie die Verknüpfung von Quan- einer hohen Rate und mit einer exzellenten spektralen tencomputern oder Quantensensoren, die abhörsichere Reinheit aussenden können. In dem im September 2023 Quantenkommunikation oder auch die Untersuchung gestarteten Projekt «SQnet» werden die Forschenden von Vielteilchensystemen. Der Aufbau von komplexen nun neuartige Quantenpunkte verwenden, die Photo- Quantennetzwerken ist jedoch eine grosse technologi- nen einer bestimmten Wellenlänge aussenden, die mit sche Herausforderung, die bisher noch nicht gemeistert Rubidium-Atomen kompatibel ist. Als Speicher verwen- wurde. den die Forschenden die im Treutlein-Team entwickelten atomaren Dampfzellen. «Das sind mit Rubidium-Gas Verknüpfung der Expertise gefüllte Glaskolben, die im Gegensatz zu anderen Quan- Eine Plattform zur Entwicklung derartiger Quanten- tenspeichern auch bei Raumtemperatur arbeiten und netzwerke planen Forschende um die Basler Professoren nicht in einem Kryostaten stark heruntergekühlt werden Philipp Treutlein und Richard Warburton zusammen mit müssen – was für die Hochskalierung auf ein komplexes Kolleginnen und Kollegen vom CSEM Neuchâtel aufzu- Netzwerk wichtig ist», erklärt Philipp Treutlein. bauen. Die Forschenden konnten bereits anhand eines Die Forschenden setzen dabei auf eine Plattform, Quantenspeichers zeigen, dass das Prinzip funktioniert. deren Hochskalierung aus technologischer Sicht mach- Für ein komplexeres Netzwerk ist jedoch eine Miniaturi- bar erscheint. So verknüpfen sie für jeden Knotenpunkt sierung erforderlich. Die bisher verwendeten Glaszylinder des Netzwerks eine Quelle für einzelne Photonen, die In- sind jeweils einige Zentimeter gross und werden einzeln formation transportieren, mit einem Photonen-Speicher. von einem Glasbläser hergestellt. Dank der Expertise in Die Photonen werden in eine quantenmechanische Über- Miniaturisierung, Nanofabrikation und Nanophotonik lagerung gebracht, deren einer Teil gespeichert wird, der beteiligten Kolleginnen und Kollegen vom CSEM kön- während der andere Teil die Information an die nächsten nen die Quantenspeicher nun deutlich verkleinert und Knotenpunkte weiterleitet, um Verschränkung im Netz- ihre Herstellung automatisiert werden. werk zu erzeugen. Hintergrundinformation In dem internationalen Forschungsprogram Horizon daher der Quantum Transitional Call ausgeschrieben, Europe gilt die Schweiz zurzeit als nicht-assoziiertes um Forschenden, die an Programmen zur Quantenfor- Drittland. Forschende von Schweizer Forschungsinstitu- schung von Horizon Europe beteiligt waren, eine Fort- tionen sind damit von vielen Forschungsprogrammen führung ihrer Forschungsprojekte zu ermöglichen. Fünf der EU ausgeschlossen worden. Das Schweizer Staats- SNI-Mitglieder vom Department Physik der Universität sekretariat für Bildung, Forschung und Innovation hat Basel sind an erfolgreichen Projekten beteiligt, die in daraufhin den Schweizer Nationalfond beauftragt, eine der zweiten Hälfte des Jahres 2023 starteten und För- Übergangslösung zu erarbeiten. Im Jahr 2022 wurde derung über einen Zeitraum von vier Jahren erhalten. SNI INSight Dezember 2023 17