Weitere Informationen: Forschungsgruppe Oliver Wenger Forschungsgruppe Martino Poggio Forschungsgruppe Tomasz Smoleński Forschungsgruppe Richard Warburton Uni News PHOQUS Forschungsgruppe Dominik Zumbühl Interreg Projekt UpQuantVal endlich wollen die Forschenden das Verständnis von Magnetismus verbessern und untersuchen, wie Van- der-Waals-Materialien für zukünftige Anwendungen in ultrakleinen magnetischen Bauteilen oder Spei- chern genutzt werden könnten. Quantenzustände mit Licht beeinflussen und steuern Der seit Anfang 2025 neu am Departement Physik der Universität Basel tätige Prof. Dr. Tomasz Smoleński hat in den letzten Monaten sowohl einen ERC Starting Grant wie auch ein SNF-Spark-Projekt bekommen. Im Rahmen des ERC Starting Grant, der für fünf Jahre finanziert ist und im Januar 2026 beginnen soll, werden Forschende aus der Smoleński-Gruppe untersuchen, wie Licht die Eigenschaften neuartiger Quantenmaterialien selektiv verändern kann. Die untersuchten Van-der-Waals-Heterostrukturen be- stehen aus nur wenigen Atomschichten und beher- bergen kollektive elektronische Zustände, die sich so verhalten, als wären sie einem extrem starken künstlichen Magnetfeld ausgesetzt – obwohl kein reales Magnetfeld angelegt wird. Das Projekt zielt darauf ab, zu verstehen, wie Licht diese empfindli- chen Quantenzustände beeinflussen und steuern kann. Langfristig sollen diese Erkenntnisse neue Wege für die optische Steuerung von Quantenpha- sen eröffnen – ein wichtiger Schritt in Richtung zu- künftiger Quanten- und Nanotechnologien. Im Rahmen des SNF-Spark-Projekts wird das Team von Smoleński eine neuartige quantenoptische Schnittstelle implementieren, um die Dynamik von Elektronen zu erfassen, die in zweidimensionalen Materialien exotische Zustände bilden. Dieser Ansatz könnte eine revolutionäre photonische Plattform bieten, die einen ultraschnellen Zugang zu neu ent- stehenden Quantenphasen der Materie ermöglicht. Verschränkte Photonen für Quantentechnologie Ein internationales Team mit Beteiligung von Prof. Dr. Richard Warburton vom Departement Physik der Universität Basel hat kürzlich einen der begehrten ERC Synergy Grants zugesprochen bekommen. In diesem Projekt wollen die Forschenden verschränkte Photonen für Anwendungen in der Quanteninfor- matik und Quantenkommunikation erzeugen. Die verschränkten Photonen sollen mithilfe modernster Halbleitertechnologie erzeugt werden. Bislang konnten in der Quantenkommunikation nur einzelne Photonen zur Übertragung von Infor- mationen über grosse Entfernungen oder als kleinste Einheit eines Quantencomputers (Qubit) verwendet werden. Je mehr Photonen verwendet werden, desto komplizierter und teurer wird die Hardware. Im Rahmen des PHOQUS-Projekts, das nun für sechs Jahre als Teil des EU-Programms «Horizon Eu- rope» bewilligt wurde, wollen die Forschenden soge- nannte «Ressourcenzustände» (photonic resource Magnetische Eigenschaften von Van-der-Waals-Materialien Im April 2026 wird Professor Dr. Martino Poggio (De- partement Physik, Universität Basel) ein vierjähriges SNF-Projekt starten. Im Rahmen dieser Arbeit wird sein Team extrem dünne magnetische Materialien untersuchen – sogenannte Van-der-Waals-Magnete, die aus nur einer oder wenigen Atomschichten be- stehen. Das Ziel ist zu verstehen, wie sich die mag- netischen Eigenschaften verändern, wenn ein Mate- rial so dünn wird. Obwohl Magnetismus in makroskopischen Sys- temen gut verstanden ist, stellen der sogenannte «niedrigdimensionale» Magnetismus und die Mecha- nismen, die ihn stabilisieren, weiterhin eine Heraus- forderung dar. Zudem sind die Forschenden ge- spannt darauf zu untersuchen, wie diese Materialien zu magnetischen Bauelementen mit neuen Funkti- onen verarbeitet werden können. Um diese Systeme zu erforschen, muss das Team extrem empfindliche magnetische Bildgebungsver- fahren entwickeln, mit denen sich die winzigen Ma- gnetfelder einzelner Atomschichten auflösen lassen. Dazu gehören Rastersonden auf Basis von Nanoma- gnetometern oder hochempfindlichen mechani- schen Oszillatoren, die Magnetfelder im Bereich von nur wenigen Nanometern abbilden können. Letzt- die Oxidation von N2 zu Nitrat zu katalysieren. Als Dünger hat Nitrat gegenüber Ammoniak einige Vor- teile. Zudem benötigt die Oxidation von N2 weniger Energie als die Reduktion. Das neue Verfahren könnte somit den Energieverbrauch in der Landwirt- schaft nachhaltig senken. Den anderen ERC Advanced Grant hat Prof. Dr. Oliver Wenger erhalten für seine Forschung in der Photochemie – der Untersuchung chemischer, durch Licht ausgelöster Reaktionen. Wenger und sein Team wollen das Potenzial der Photochemie erweitern, indem sie eine grundle- gende Einschränkung überwinden: Nach der soge- nannten Kasha-Regel kann nur der niedrigste ange- regte Zustand eines Moleküls für chemische Reakti- onen genutzt werden. Höher angeregte Zustände verlieren ihre Energie zu schnell, sodass sie bislang nicht effektiv einsetzbar sind. Das nun geförderte Projekt hat zum Ziel, diese Grenzen zu überwinden und chemische Reaktionen gezielt aus höher angeregten Zuständen heraus zu starten. Dazu verfolgen die Forschenden zwei An- sätze: Sie wollen den Energieverlust dieser Zustände verlangsamen und gleichzeitig die Reaktionsge- schwindigkeit erhöhen, sodass die Reaktionen schneller ablaufen, als die Energie verloren geht. Gelingt es, diese Reaktionen zuverlässig zu realisie- ren, könnte dies sowohl die synthetische Chemie als auch die effiziente Umwandlung von Sonnenenergie deutlich voranbringen. 16 SNI INSight Dezember 2025