Relativ zu ihrer Grösse ist die Schweiz ein wichtiger Akteur in der Quantenwissenschaft und -technologie. Sie verfügt über anerkannte akademische Spitzenleistungen, ein industrielles Innovationsökosystem und ein effizientes nationales Koordinationsnetzwerk, das durch Forschungszentren und die Unterstützung der Regierung ermöglicht wird.
Die Geschichte begann mit der frühen Unterstützung des Schweizerischen Nationalfonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (SNF) und dem Start von vier Nationalen Forschungsschwerpunkten (NFS) in den Bereichen Nanowissenschaften, Quantenphotonik, Spinqubits und Quantenwissenschaft ab 2001. Diese Investitionen zogen Dutzende neuer Professoren an die EPFL, die ETH Zürich und die Universitäten Basel und Genf - sowie an das Paul Scherrer Institut (PSI), das als Quantencluster fungiert. So entsteht ein komplementäres und vernetztes wissenschaftliches Netzwerk.
Trotz geringerer Investitionen in den Sektor - im Vergleich zu Ländern ähnlicher Grösse wie den Niederlanden oder Dänemark - kann die Schweiz heute immer noch den weltweit höchsten Impact Factor für wissenschaftliche Publikationen im Quantenbereich vorweisen. Die akademischen Anstellungen spiegeln diesen Trend wider. So hat die EPFL seit 2020 12 neue Professoren eingestellt, die in diesem Sektor tätig sind.
Jede der vier oben genannten akademischen Einheiten beherbergt ein Quantenzentrum, das die Forschung der Institution bündelt und fördert und sich mit anderen Zentren, der Regierung und der Industrie vernetzt. Diese Zusammenarbeit führte 2022 zur Gründung der Swiss Quantum Initiative (SQI) unter der Schirmherrschaft der Swiss Quantum Commission (SQC) - einer Gruppe von Schweizer Experten, die die SQI anleiten und umsetzen, indem sie konkrete Massnahmen wie Finanzierungsinstrumente, Forschungsschwerpunkte oder Veranstaltungen vorschlagen. Ziel der Initiative ist es, die günstige Position der Schweiz in den Quantenwissenschaften und -technologien zu festigen, von der Grundlagenforschung bis hin zu industriellen Anwendungen.
Unternehmen einbeziehen
"Die Rolle der Regierung besteht darin, als Vermittler zu agieren, die richtigen Bedingungen zu schaffen und den Transfer von der Forschung zu konkreten Anwendungen zu unterstützen", erklärt Thomas Vidick, EPFL-Professor und Mitglied der SQC.
Die Schweiz beherbergt auch grosse Unternehmen und Start-ups, die in verschiedenen Zweigen der Quantentechnologie involviert sind. Zu den Pionieren wie ID Quantique in Genf oder Zurich Instrument gesellt sich eine neue Welle von Start-ups, die in den Bereichen Metrologie, Photonik und der Herstellung von Hochpräzisionskomponenten tätig sind. Mehrere Start-ups sind aus der EPFL hervorgegangen, darunter Ligentec, das photonische integrierte Schaltkreise für wichtige Akteure im Bereich des Quantencomputings herstellt, und Miraex, das Quantenverbindungen für Computer- und Netzwerksysteme oder photonische Sensorlösungen schafft. In jüngster Zeit hat die Schule zur Finanzierung des Start-up-Unternehmens Qanova Tech beigetragen, das parametrische Wanderwellenverstärker entwickelt - eine Schlüsselkomponente für das Auslesen von Daten aus Quantengeräten.
"Wir haben eine Marktlücke identifiziert und dachten, dass es gut wäre, eine neue Lösung anzubieten, um diesen technologischen Bedarf zu decken", erklärte Simone Frasca, Gründer von Qanova Tech und Unternehmer und Forscher an der EPFL. Zur Unterstützung seines Projekts erhielt er ein Innogrant-Stipendium des Zentrums für Quantenwissenschaften und -technologie (QSE) der EPFL sowie Zuschüsse von Innosuisse und dem NFP SPINnovate.
"Das Schweizer Quantenökosystem ist dynamisch und wird sicherlich neue Bereiche identifizieren, in denen es seine Führungsposition behaupten kann, z. B. durch die Entwicklung von Hightech-Komponenten oder die Förderung von Quantenalgorithmen, Programmier- und Kompilierungssprachen", erklärt Thomas Vidick.
"Mit diesen soliden Grundlagen planen wir nun konkrete Anwendungen und Geräte. In dieser neuen Phase werden wir die verstärkte Unterstützung der Regierung brauchen, auch für die Unternehmen und Start-ups in diesem Bereich", meint Philippe Caroff, Direktor des QSE.
An der EPFL sind mehrere Start-ups im Bereich der Quantenphysik entstanden. Zu ihnen gehören u. a:
Ligentec. Das Unternehmen baut auf der bahnbrechenden Arbeit des Kippenberg-Labors an verlustarmem Siliziumnitrid für nichtlineare Anwendungen auf, um Technologien wie schnellere Kommunikation, Quantencomputer und biomedizinische Innovationen voranzutreiben.
Deeplight. Unter Nutzung der im Labor von Tobias Kippenberg entwickelten Technologie für hochwertige Resonatoren mit integrierten photonischen Schaltkreisen ist Deeplight auf die Entwicklung von abstimmbaren Lasern mit schmaler Bandbreite und fortschrittlichen optischen Signaltechnologien spezialisiert, bei denen hochmoderne integrierte photonische Chips zum Einsatz kommen.
EDWATEC. Das 2023 nach dem Durchbruch der Chip-basierten Verstärkung durch die Gruppe von Tobias Kippenberg gegründete Start-up-Unternehmen baut photonische Chips der nächsten Generation, die Lichtsignale verstärken und so den Weg für eine schnellere und effizientere Kommunikation in allen Bereichen, vom Internet bis zu Satelliten, ebnen.
Enlightra. Das Start-up-Unternehmen liefert Laser, die etwa tausendmal reiner sind, und in einem ultrakompakten Gehäuse, das 20-mal kleiner ist als die bisherige Technologie.
Luxtelligence. Das 2022 von Prof. Kippenberg mitgegründete Start-up stellt ultraschnelle elektrooptische Geräte her, die auf einer Plattform aus Lithiumniobat und Lithiumtantalat basieren.
Miraex. Das Start-up ist ein Pionier der photonischen Chiptechnologie, um durch skalierbare Interkonnektivität und Verschränkung die verteilte Quantendetektion und -informatik sowie globale Quantennetzwerke voranzutreiben.
Qanova Tech*. Bau eines hochmodernen parametrischen Verstärkers, um den Verstärkungsbedarf von Forschern zu decken und gleichzeitig das Rauschen zu minimieren.
Rhonexum*. Das im Labor von Edoardo Charbon gegründete Start-up-Unternehmen fördert die Entwicklung der Tieftemperatur-Elektronik durch Lösungen zur Simulation von Schaltkreisen, um den wachsenden Bedarf an Berechnung, Detektion und neu entstehenden Quantentechnologien zu decken.
Dieser Artikel wurde in der September-Ausgabe 2025 des Magazins Dimensions veröffentlicht, das mit ausführlichen Dossiers, Interviews, Porträts und Nachrichten die Exzellenz der EPFL hervorhebt. Das Magazin wird auf dem Campus der EPFL kostenlos verteilt.
