Dübendorf ZH - Die Werner Siemens-Stiftung sichert mit einem Förderbetrag von 15 Millionen Franken für die nächsten zehn Jahre Forschungsarbeiten am Empa-Projekt CarboQuant. Damit kann das Team herausfinden, ob magnetisches Graphen das Baumaterial für Quantencomputer der Zukunft ist.

Für ihre Forschungen an Kohlenstoff-Nanomaterialien erhält die Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) von der Werner Siemens-Stiftung für die nächsten zehn Jahre einen Förderbetrag von 15 Millionen Franken. Wie die Empa mitteilt, erhöhe dieser ungewöhnlich lange Forschungshorizont die Aussicht auf Erfolg erheblich. Das Projekt CarboQuant soll die Grundlagen für neue Quantenmaterialien schaffen, die sogar bei Raumtemperatur funktionieren könnten.

CarboQuant research project awarded eight-figure grant
Image: Empa

Dank der Partnerschaft mit der Werner Siemens-Stiftung „können wir uns in diesem Projekt deutlich weiter vom sicheren Ufer wegbewegen, als es uns im ,normalen' Forscheralltag möglich wäre“, so Projektkoordinator Oliver Gröning. „Wir fühlen uns  ein bisschen wie Christoph Columbus und suchen nun jenseits des Horizonts nach etwas völlig Neuem.“

Grundlage für diese Forschung ist die zwölfjährige Vorarbeit des Teams vom nanotech@surfaces Laboratory der Empa. Ihm war es 2010 erstmals gelungen, Graphenstreifen, sogenannte Nanoribbons, zu synthetisieren. Sie versprechen schnellere und leistungsfähigere Rechnerarchitekturen als die heute verwendeten Halbleitermaterialien. 2017 stellten die Wissenschaftler mit amerikanischen Kollegen 2017 den ersten Transistor mit Nanoribbons her.

Völlig überraschend entdeckten sie dabei einen Effekt, den der Physik-Nobelpreisträger F.D.M. Haldane 40 Jahre zuvor vorausgesagt hatte: die Spin-Fraktionierung. Nun werde es darum gehen, diese Spin-Effekte gezielt zu steuern. Das könnte laut Empa ein Königsweg zu völlig neuartigen Quantencomputern sein.

Allein der nächste Schritt werde zwei bis drei Jahre in Anspruch nehmen: das Rastertunnelmikroskop um zwei neue Messsysteme zu erweitern. Diese neue Anlage werde auch in anderen Forschungsprojekten des Teams eine Schlüsselrolle spielen. „Wir sehen zwar die Insel noch nicht, die da draussen liegen könnte“, sagt Gröning. „Aber wir erahnen sie.“ Und wenn dort etwas sei, sei das Team zuversichtlich, es auch zu finden. mm

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