Swiss Quantum Initiative nimmt Fahrt auf

Diesen und weitere Artikel finden Sie im Jahresbericht 2023 der SCNAT.

Zu Beginn des 20. Jahrhunderts gelang erstmals die konsistente Beschreibung von Phänomenen auf atomaren und subatomaren Skalen: die Quantenmechanik. Dabei gelten fundamental andere Regeln als in der klassischen Mechanik, die uns im täglichen Leben und für grössere Objekte bekannt ist. Auf diesen wissenschaftlichen Erkenntnissen und den bahnbrechenden Modellen von Werner Heisenberg, Erwin Schrödinger und anderen beruhen zahlreiche technologische Entwicklungen wie Laser, Atomuhren und viele Entwicklungen der Halbleitertechnik.

Nach dieser «ersten Quantenrevolution» befinden wir uns aktuell in einer zweiten: Es ist technisch möglich geworden, in präzis kontrollierten Umgebungen einzelne Quanten und ihr Zusammenspiel («Verschränkung») gezielt zu manipulieren z. B. einzelne Energiezustände von Atomen, Spins, Photonen oder supraleitende Materialverbindungen. Dies eröffnet neue technologische Wege z. B. für hochpräzise Messverfahren und radikal neue Methoden zur Informationsübertragung und -verarbeitung. Wie gross der praktische Nutzen dieser Anwendungen in den kommenden Jahren und Jahrzehnten sein wird, ist heute erst in Ansätzen absehbar.

Um die führende Rolle der Schweiz im Feld der Quantenforschung und -technologien zu stärken, hat der Bundesrat die nationale Quanteninitiative ins Leben gerufen. Die Initiative soll strategische Entwicklungen auf nationaler Ebene koordinieren und diese mit finanziellen Mitteln unterstützen. Die Themenfelder reichen dabei von der Grundlagenforschung und der angewandten Forschung über den Technologietransfer bis zu Start-ups und Industrieunternehmen. Denn Anwendungen der Quantentechnologie sind bereits heute ausserhalb der Forschungslabore interessant: sichere Telekommunikation oder Quantensensoren z. B. für die medizinische Diagnostik. Zudem gelten Quantentechnologien als wichtiger Standortfaktor einer Nation und als möglicher Impulsgeber für nachhaltige globale Entwicklungen.

Die Swiss Quantum Commission leitet diese Initiative und ist seit Anfang 2023 über das Mandat des SBFI als Arbeitsgruppe bei der SCNAT angesiedelt. Für eine erfolgreiche Umsetzung arbeitet die SCNAT eng mit dem Schweizerischen Nationalfonds (SNF), -Innosuisse und den Schweizer Hochschulen zusammen. In den laufenden Dialog sind Vertreter der «Quantengemeinschaft» mit einbezogen: von einzelnen Forschungsgruppen über Start-ups bis zu etablierten Industrieunternehmen, auch in regelmässiger Abstimmung mit der Schweizerischen Akademie der Technischen Wissenschaften.

Im ersten Jahr ihrer Arbeiten hat die Swiss Quantum Initiative bereits drei Förderinstrumente auf den Weg gebracht. Neben dem Swiss Quantum Call 2024, der aktuell vom SNF umgesetzt wird und Forschungsprojekte unterstützt, sammelt ein Ideenwettbewerb Vorschläge aus der Forschungs-, Innovations- und Industriegemeinschaft zum Ausbau von Quantum- Infrastrukturen in der Schweiz. Darüber hinaus wird der nationale und internationale Austausch über eine Ausschreibung zu Veranstaltungen und Konferenzen gefördert. Parallel dazu laufen Planungen für eine signifikante Erweiterung der Initiative in einer zweiten Phase bis 2028.