Christoph Bruder ist Professor für Theoretische Physik am Departement Physik der Universität Basel. Seit Gründung des SNI ist er ein aktives Mitglied unseres interdisziplinären Netz- werks und Vertreter des Departements Physik in der Unter- richtskommission für den Studiengang Nanowissenschaften. Nach seiner Promotion an der ETH Zürich und einem Post- doc in den USA beschäftigte sich Christoph Bruder zu Beginn der 90er Jahre am KIT in Karlsruhe intensiv mit Josephson- Kontakten und Quantentransport. Seit 1998 ist er Professor an der Universität Basel und erforscht die theoretischen Grundlagen von Quanteneffekten in mesoskopischen Syste- men – etwa die Kopplung winziger mechanischer Resonato- ren mit Licht oder elektrischem Strom sowie Systeme aus wenigen supraleitenden Qubits. Ziel ist ein besseres Verständ- nis von Transport im Nanobereich, die Entwicklung ultrasen- sitiver Messmethoden, die Erforschung von Sychronisati- onsphänomenen im Quantenbereich sowie Anwendungen des maschinellen Lernens in der Physik. Weitere Informationen: Forschungsgruppe Christoph Bruder Forschungsgruppe Andrea Hofmann Medienmitteilung Nobelpreis Physik 2025 Andrea Hofmann ist Assistenzprofessorin am Departement Physik der Universität Basel und leitet die Forschungsgruppe «Quantum Electronic Devices». Sie studierte und promovierte an der ETH Zürich und war danach im Rahmen eines Marie-Curie-Individual-Fellowships als Postdoc am Institute of Science and Technology Austria (IST Austria). Danach arbeitete sie als Risk Modeller bei Swiss Re in Zürich. Seit Oktober 2021 leitet sie an der Universität Basel ihre eigene Forschungsgruppe, die sich auf Transport- messungen in Halbleiter-Nanostrukturen bei tiefen Tempera- turen spezialisiert hat. SNI INSight: Können Sie Ihre Ansätze noch etwas kon- kreter beschreiben? Andrea Hofmann: Grob gesagt untersuchen wir, wie sich der Tunneleffekt verändert, je nachdem welche Eigenschaft die Tunnelbarriere hat. Etwas präziser ausgedrückt untersu- chen wir die mikroskopischen Zustände, die dafür sorgen, dass einzelne Teilchen-Paare zwischen den zwei Supraleitern ausgetauscht werden können, ohne ihre quantemechani- schen Eigenschaften zu verlieren. Diese mikroskopischen Zustände sind von den Eigenschaften der Barriere abhängig. Wir bauen nun also Barrieren aus Halbleitern wie Germa- nium und können so bestimmte Eigenschaften von Germa- nium ausmessen. Mit diesem Wissen können wir dann wie- derum Verstärker und Quantenbits aus unseren Supraleiter- Germanium-Supraleiter-Kontakten bauen. In einem anderen Experiment versuchen wir, einzelne Teilchen (sogenannte Löcher oder fehlende Elektronen) in Germanium in kleine Käfige, sogenannte Quantenpunkte, einzusperren. Wir wollen die quantenmechanischen Eigen- schaften dieser einzelnen Löcher auszunutzen, um Qubits herzustellen. Auch hier spielen Supraleiter eine wichtige Rolle: wir nutzen sie aus, um sehr sensible Detektoren (Resonatoren) zu bauen, mit denen wir die Qubits auslesen. Darüber hinaus arbeiten wir auch mit Graphen-Doppel- schichten – also etwas wie Blätter aus Kohlenstoff, die nur zwei Atomlage dick sind. Dort erzeugen wir mithilfe elektrischer Felder Quantenpunkte und Tunnelbarrieren. Diese Strukturen bieten eine besonders saubere und vielseitige Plattform, um neue Arten von Qubits und Quantentransportphänomenen zu erforschen. All diese Experimente führen wir bei extrem tiefen Tempe- raturen durch – oft nur wenige tausendstel Grad über dem ab- soluten Nullpunkt – weil die empfindlichen Quanteneffekte sonst durch thermische Bewegung zerstört würden. Christoph Bruder (Bild: Departement Physik, Universität Basel) Andrea Hofmann (Bild: Universität Basel, F. Moritz) 9 SNI INSight Dezember 2025
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