In der aktuellen Ausschreibungsrunde für Nationale Forschungsschwerpunkte (NFS) hat die Universität Basel zwei Projekte ins Rennen geschickt – und für beide Anträge den Zuspruch erhalten. Leading House für die beiden Grossprojekte sind die Departemente Biozentrum und Physik. Vizerektor Torsten Schwede spricht über die Vorbereitungen zu diesem Erfolg und die langfristigen Ziele der beiden Projekte.
Forschern ist es gelungen, mithilfe eines mikroskopischen Hohlraumes eine effiziente quantenmechanische Licht-Materie-Schnittstelle zu schaffen. Darin wird ein einzelnes Photon bis zu zehn Mal von einem künstlichen Atom ausgesandt und wieder absorbiert. Das eröffnet neue Perspektiven für die Quantentechnologie.
Physiker haben eine lichtmikroskopische Technik entwickelt, mit der sich Atome auf der Nanoskala abbilden lassen. Das neue Verfahren ermöglicht insbesondere, Quantenpunkte in einem Halbleiter-Chip bildlich darzustellen.
Wissenschaftlern vom Departement Physik der Universität Basel und vom Swiss Nanoscience Institute ist es gelungen, die Qualität von einzelnen Photonen, die durch ein Quantensystem generiert werden, drastisch zu verbessern. Die Wissenschaftler konnten damit eine zehn Jahre alte theoretische Vorhersage erfolgreich umsetzen.
Physiker der Universität Basel haben einen Speicher für Photonen entwickelt. Diese Quantenteilchen bewegen sich mit Lichtgeschwindigkeit und eignen sich daher für schnelle Datenübertragung. Den Forschenden ist es gelungen, sie in einem Atomgas zu speichern und wieder auszulesen, ohne dass sich ihre quantenmechanischen Eigenschaften zu stark verändert haben.
Nanodraht zu koppeln. Über die Wellenlänge des Lichts, das vom Quantenpunkt ausgesendet wird, lässt sich die Bewegung des Nanodrahtes mit einer Empfindlichkeit von 100 Femtometern detektieren. Umgekehrt kann durch Anregung des Quantenpunktes mit einem Laser die Schwingung des Nanodrahtes beeinflusst werden.
Im Quantencomputer sollen Quantenzustände die kleinsten Informationseinheiten bilden und den binären Code ablösen, mit dem heutige Computer rechnen. Bisher wurden diese sogenannten Qubits meist mithilfe einzelner Elektronen realisiert, die sich aber anfällig für Störungen zeigten. Einem internationalen Forscherteam um Physiker der Universität Basel ist es nun gelungen, ein fehlendes Elektron für Qubits zu nutzen.
Forschende der Universität Basel haben erstmals die Kernspins von weit entfernten Atomen mithilfe eines einzelnen Elektrons zur Kopplung gebracht. An dem sehr komplexen Experiment waren gleich drei Forschungsgruppen des Departements Physik beteiligt.